典型文献
稳定化缺电子Cuδ+活性点位电催化还原水体硝氮
文献摘要:
电催化还原水体硝氮(electrocatalytic nitrate reduction reaction,ENRR)是极具应用潜力的绿色脱氮技术.铜基催化剂因活性高而受研究者青睐,缺电子Cuδ+是其中主要活性位,但在ENRR较负工作电压下难稳定(转化为Cu0).本文以市售Cu(OH)2颗粒为前驱体,通过在其表面修饰1,4-萘二甲酸分子(1,4-NDC)并原位电还原活化,成功构建Cuδ+-1,4-NDC催化活性点位(Cu(OH)2/1,4-NDC-AT);因1,4-NDC羧基上氧的高电负性和化学稳定性,Cuδ+在ENRR过程中能稳定存在.脱氮性能测试结果表明,Cu(OH)2/1,4-NDC-AT在-0.40 V vs.RHE(可逆氢电极)下处理NO3--N废水(22.5mg/L),产物中NH3-N选择性大于90%,比表面活性和质量活性可达1034.7mgN/(hm2)和89.1mgN/(h gCu),是相应Cu(OH)2-AT的2.3和5.1倍,亦优于大部分同类催化剂.优化1,4-NDC用量和工作电压可进一步提升质量活性,在n1,4-NDC/nCu(OH)2=2.16和-0.50 V时质量活性分别提升至147.1和104.6mgN/(h gCu).针对低浓度NO3--N废水,本文提出"ENRR+NH3-N吸附去除"耦合技术,彻底消除水中氮物种;针对高浓度NO3--N废水,提出"ENRR+NH3-N回收"耦合技术,将水中氮以(NH4)2SC)4形式回收(回收率约98.0%).
文献关键词:
硝态氮;电催化还原;铜;缺电子状态;氨氮回收
中图分类号:
作者姓名:
蒋光明;欧阳嘉亿;李逍雨;刘子旬;吕晓书;姜岩;赵钰鑫;董帆
作者机构:
重庆工商大学,废油资源化技术与装备教育部工程研究中心,重庆400067;电子科技大学基础与前沿研究院,环境与能源催化研究中心,成都611731
文献出处:
引用格式:
[1]蒋光明;欧阳嘉亿;李逍雨;刘子旬;吕晓书;姜岩;赵钰鑫;董帆-.稳定化缺电子Cuδ+活性点位电催化还原水体硝氮)[J].科学通报,2022(25):3054-3063
A类:
ENRR,7mgN,1mgN,gCu,nCu,6mgN,ENRR+NH3,缺电子状态
B类:
稳定化,活性点,电催化还原,原水,硝氮,electrocatalytic,nitrate,reduction,reaction,铜基催化剂,活性位,工作电压,Cu0,市售,前驱体,表面修饰,二甲酸,NDC,电还原,催化活性,AT,羧基,电负性,化学稳定性,定存,脱氮性能,RHE,下处,NO3,5mg,比表面,表面活性,hm2,提升质量,n1,吸附去除,耦合技术,彻底消除,除水,NH4,2SC,硝态氮,氨氮回收
AB值:
0.314319
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