净化废水的同时制氨
发布时间: 2024-08-20 11:31:27
科学家研究了一种电化学方法，能将含硝酸盐的废水转化成氨和净化水。相关研究近日发表于《自然—催化》。
氨是世界上产量最大的化合物之一，化肥等物质的全球需求量达到每年1.8亿吨。由于生产过程中使用的高温高压以及大量使用氢作为原料，氨的生产每年贡献全球1.4%的CO2 排放，消耗2%的全球能源。同时，农业和工业生产过程中的硝酸盐流失可能会污染水资源。
现有的电化学装置生产的氨溶液与支持电解质（盐）混合后必须达到很高浓度，然后将其进行分离以获得氨产物。美国莱斯大学的王浩天和同事设计了一个三腔的电化学装置，能将废水转化成氨和净化水。将这些废水加入装置，流经多孔的固态电解质层，使硝酸盐溶液转化成水和氨气。硝酸盐污染物被从水中去除，同时产生氨气，无需进一步净化步骤。这个过程很有效，而且在工业废水的常见硝酸盐浓度（百万分之2000，2000ppm）下就能产生净化水和氨气，而无需额外的支持电解质。
研究者表示，这一装置能实现一种更为环境友好的氨生产方式，同时有助于废水处理。这些实验基于实验室设置，未来的研究需要评估这些装置在真实世界环境中的适用性。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41929-024-01200-w
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