化工儀器網(wǎng)首頁>資訊中心>項(xiàng)目成果>正文

哈工大提出廢水處理和低碳能源生產(chǎn)新途徑
2024年09月12日 09:31:20 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點(diǎn)擊量：9495

研究人員設(shè)計(jì)了一種廢水中利用及高效轉(zhuǎn)化硝酸鹽為氨的高效電催化劑，有望為廢水處理和低碳能源生產(chǎn)提供新途徑。

　　【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】在低碳經(jīng)濟(jì)的全球背景下，減少溫室氣體排放、構(gòu)筑低能耗、低污染的生產(chǎn)體系已成為全球共識(shí)。低碳能源系統(tǒng)的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑，其中包括風(fēng)能、太陽能、核能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能等清潔能源的廣泛應(yīng)用。
 
　　近日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳校區(qū)理學(xué)院教授何思斯團(tuán)隊(duì)和副教授周佳團(tuán)隊(duì)在硝酸鹽電催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域取得新進(jìn)展。研究人員設(shè)計(jì)了一種廢水中利用及高效轉(zhuǎn)化硝酸鹽為氨的高效電催化劑，有望為廢水處理和低碳能源生產(chǎn)提供新途徑。
 
　　低碳能源生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要基石。傳統(tǒng)能源系統(tǒng)依賴于煤炭、石油等化石燃料，這些能源的開采和使用過程中會(huì)產(chǎn)生大量的溫室氣體，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。而低碳能源系統(tǒng)則通過開發(fā)清潔能源，如太陽能、風(fēng)能等，替代化石能源，減少二氧化碳等溫室氣體的排放，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
 
　　電催化還原硝酸鹽制備氨(NRA)技術(shù)作為一種新型的低碳能源轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)方式，不僅能夠有效利用廢水中的硝酸鹽資源，還能將其轉(zhuǎn)化為理想的清潔能源——氨。氨作為一種高效、無碳的氫載體，在燃料電池、儲(chǔ)能等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。通過NRA技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)廢水的資源化利用，還能為低碳能源生產(chǎn)提供新的途徑。
 
　　為提高NRA反應(yīng)的催化性能，研究團(tuán)隊(duì)提出了一種梯度濃度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合成的鈷基催化劑來優(yōu)化NRA過程的策略。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種梯度濃度的RuCo電催化劑在典型工業(yè)廢水(2000 ppm NO3-)的低硝酸鹽濃度下，實(shí)現(xiàn)了超過93%的氨氣生產(chǎn)法拉第效率和1.0 A/cm²的工業(yè)級(jí)氨氣電流密度，并且能在-300 mA/cm²的電流密度下穩(wěn)定工作720小時(shí)。即便在硝酸鹽濃度低至62 ppm的條件下，該催化劑仍能保持高活性，進(jìn)一步驗(yàn)證了其在實(shí)際應(yīng)用中的巨大潛力。
 
　　此外，研究團(tuán)隊(duì)還通過陽離子交換法，實(shí)現(xiàn)了在鈷基電催化劑的表面到內(nèi)部釕梯度濃度降低的結(jié)構(gòu)，這種摻雜策略減少了貴金屬釕的摻雜，又保證了主體的鈷晶體結(jié)構(gòu)，同時(shí)使催化劑的表面有足夠的釕為后續(xù)反應(yīng)提供足夠多的活性氫。
 
　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)的研究成果不僅為學(xué)術(shù)界提供了新的研究方向，更為工業(yè)界帶來了巨大的商業(yè)化潛力。梯度濃度RuCo電催化劑的工業(yè)化應(yīng)用，將有望推動(dòng)電化學(xué)氨能量轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)大規(guī)模工業(yè)化的電還原NO3-生產(chǎn)NH3。
 
　　相關(guān)研究成果Gradient-concentration RuCo electrocatalyst for efficient and stable electroreduction of nitrate into ammonia于近日發(fā)表于《自然—通訊(nature communications)》
 
　　參考資料來源：中國科學(xué)報(bào)

 

關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+

  • 300秒內(nèi)可將污染物完全降解 新型材料提高污水治理效率

    哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院姜思達(dá)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新型高級(jí)氧化催化劑以進(jìn)行高效穩(wěn)定的廢水處理，可在300秒內(nèi)將污染物完全降解...
    2025-03-06 13:24:04

  • 預(yù)算138萬 湛江生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站采購環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器

    近日，廣東省湛江生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站就“湛江站2025年生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力提升”項(xiàng)目發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為138萬元。
    2025-03-05 10:01:09

  • 預(yù)算129萬元 廣東省珠海生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站采購環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備

    近日，廣東省珠海生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站委托珠海正諾工程咨詢有限公司組織公開招標(biāo)，采購大氣預(yù)濃縮儀等環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，預(yù)算129萬元。
    2025-02-27 10:35:22

  • 預(yù)算558萬 文山州生態(tài)環(huán)境局采購環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器

    近日，文山州生態(tài)環(huán)境局就“文山州生態(tài)環(huán)境局監(jiān)測(cè)能力提升建設(shè)項(xiàng)目”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為558.4萬元。
    2025-02-25 08:54:47

  • 預(yù)算471萬 黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院采購實(shí)驗(yàn)室儀器

    近日，黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院就“佳木斯智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)教融合檢測(cè)中心建設(shè)項(xiàng)目(三次)”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為471萬元。
    2025-02-21 09:24:08

  • 超1.8億元 廈門大學(xué)采購大批儀器設(shè)備

    廈門大學(xué)計(jì)劃采購納米級(jí)二次離子探針、聲學(xué)多普勒流速儀、流式顆粒顯微成像分析儀、多參數(shù)水質(zhì)儀等設(shè)備，預(yù)算金額超1.8億元。
    2025-02-20 15:41:23

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
XPS譜圖解析及基于Avantage的電池材料常見元素?cái)M合分析介紹（第三期） ——C元素?cái)M合分析
關(guān)閉