磷化铁电催化剂

硝酸盐高效转氨

通过梯度磷化重构α-Fe₂O₃表面，在提高电化学活性的同时抑制析氢，实现硝酸根的高选择性还原。

Hou, Zhiang · Zhang, Yixuan · Chen, Hao · 王金南 · 李爱民 · Corvini, Philippe François Xavier

Small 2024

具体参数

硝酸盐转化率

{'zh': '91.7', 'en': '91.7'} %

氨选择性

{'zh': '99.3', 'en': '99.3'} %

氨产率

{'zh': '1.79', 'en': '1.79'} mg h⁻¹ cm⁻²

法拉第效率

{'zh': '91.4', 'en': '91.4'} %

氯化铵回收率

{'zh': '81.4', 'en': '81.4'} %

技术优势

选择性高

FeP₂.₀优化了硝酸根及中间体的吸附能，同时促进活性氢生成，使氨选择性达到99.3%。

抑制析氢

活性氢更倾向于参与硝酸盐还原而非析出氢气，从而提高了法拉第效率（91.4%）。

可回收产品

通过气体萃取和减压蒸馏可从电解液中回收高纯度固体氯化铵，回收率达81.4%。

应用场景

• 硝酸盐废水处理：将硝酸盐污染物转化为氨，同步实现废水脱氮与资源回收。
• 绿氨合成：利用电催化将硝酸盐还原为氨，避免传统哈伯法的化石能源依赖。
• 电催化还原：磷化铁表面重构优化吸附能并促进活性氢生成，提升还原效率。
• 氢能载体：以氨作为氢的储存与运输载体，实现绿氢的间接利用。