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發(fā)表于：2024/08/21 10:14:48
中新網(wǎng)北京8月13日電 (記者 孫自法)施普林格·自然旗下專業(yè)學術期刊《自然-催化》最新發(fā)表一篇化學論文稱，研究人員研發(fā)出一種電化學方法的裝置，能將含硝酸鹽的廢水轉(zhuǎn)化成氨和凈化水。
該論文介紹，氨是世界上產(chǎn)量最大的化合物之一，化肥等物質(zhì)的全球需求量達到每年1.8億噸。由于生產(chǎn)過程中使用的高溫高壓以及大量使用氫作為原料，氨的生產(chǎn)每年貢獻全球1.4%的二氧化碳排放，消耗2%的全球能源。同時，農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)過程中的硝酸鹽流失可能會污染水資源。
現(xiàn)有的電化學裝置生產(chǎn)的氨溶液與支持電解質(zhì)(鹽)混合后必須達到很高濃度，然后將其進行分離以獲得氨產(chǎn)物。
在本項研究中，論文通訊作者、美國萊斯大學王浩天和同事設計出一個三腔的電化學裝置，能將廢水轉(zhuǎn)化成氨和凈化水。將這些廢水加入裝置，流經(jīng)多孔的固態(tài)電解質(zhì)層，使硝酸鹽溶液轉(zhuǎn)化成水和氨氣。硝酸鹽污染物被從水中去除，同時產(chǎn)生氨氣，無需進一步凈化步驟。這個過程很有效，而且在工業(yè)廢水的常見硝酸鹽濃度(百萬分之2000，2000ppm)下就能產(chǎn)生凈化水和氨氣，而無需額外的支持電解質(zhì)。
論文作者總結(jié)說，最新研發(fā)的裝置能實現(xiàn)一種更為環(huán)境友好的氨生產(chǎn)方式，同時有助于廢水處理。他們指出，這次實驗基于實驗室設置，未來的研究還需要評估該裝置在真實世界環(huán)境中的適用性。(完)