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硝酸盐废水电化学选择性还原产氨的研究进展

收稿日期：2023-05-15 修回日期：2023-06-13 接受日期：2023-08-28

DOI:10.20078/j.eep.20230601

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    摘要：硝酸盐(NO3-)电化学选择性还原生成氨(NH_3)是实现硝酸盐废水资源化处理的关键。 本文综述了NO3-电化学还原生成NH_3领域的最新进展,讨论了NO3-电化学还原的机理,选择性生成NH_3的关键步骤是将NO3-转化为NO2-和形成N—... 展开+
    摘要：

    硝酸盐(NO3-)电化学选择性还原生成氨(NH_3)是实现硝酸盐废水资源化处理的关键。 本文综述了NO3-电化学还原生成NH_3领域的最新进展,讨论了NO3-电化学还原的机理,选择性生成NH_3的关键步骤是将NO3-转化为NO2-和形成N—H键;比较了不同电极材料的性能,提出了强化电极性能的调控策略,分析认为材料的晶体结构、形貌及电荷密度是影响电极性能的关键参数;阐述了电化学反应器对 NO3-转化率和NH_3选择性生成的影响规律,明确了电解池的核心是避免阳极的干扰和实现NH_3的原位分离回收。 在此基础上,提出了实现NO3-电化学选择性还原生成NH_3的重点是开发低成本、稳定高效的电极材料和研发电化学耦合原位分离NH_3的一体化反应器,以及开展长期大规模的实际NO3-废水电化学选择性还原产NH_3的研究。

    收起-

    作者：

    • 李智卓1
    • 姚福兵1
    • 吴星1
    • 高天宇1
    • 宋振辉1
    • 柴喜林2
    • 唐崇俭1,*

    作者简介

    作者简介：李智卓(1998—),男,陕西西安人,硕士,主要研究方向为水污染控制与资源化技术及原理。E-mail:1991210622@qq.com
    通讯作者：唐崇俭(1984—),男,湖南永州人,教授,主要研究方向为污染控制与资源化技术及原理、氮循环及其环境应用。E-mail:chjtang@csu.edu.cn

    单位

    • 1. 中南大学 冶金与环境学院
    • 2. 江西盖亚环保科技有限公司

    关键字

    • 电化学还原
    • 硝酸盐废水
    • 硝酸盐还原
    • 选择性还原
    • 氨回收

    基金项目

    国家自然科学基金资助项目(U21A20294);湖南省自然科学基金资助项目(2022JJ40622);江西省技术创新引导类计划项目-科技合作专项(20212BDH81030)

    引用格式

    李智卓, 姚福兵, 吴星, 等. 硝酸盐废水电化学选择性还原产氨的研究进展[J]. 能源环境保护, 2023, 37(4): 56-67.

    LI Zhizhuo, YAO Fubing, WU Xing, et al. Progress in selective electrochemical reduction of nitrate into ammonia[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(4): 56-67.

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