铜镍纳米结构修饰多孔电极的电化学硝酸根还原 |
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引用本文: | 李秉公,张弓,李艳红,刘会娟.铜镍纳米结构修饰多孔电极的电化学硝酸根还原[J].环境工程学报,2023(6):1810-1817. |
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作者姓名: | 李秉公 张弓 李艳红 刘会娟 |
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作者单位: | 1. 桂林理工大学环境科学与工程学院;2. 清华大学环境学院 |
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基金项目: | 国家自然科学优秀青年基金资助项目(22022606); |
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摘 要: | 利用电化学将硝酸根转化为有价值的氨是硝酸盐处置绿色、低碳的途径。本研究制备了铜镍纳米结构修饰多孔电极(Ni-Cu NW),同时构建了电场与流场相协同的穿透式电化学反应器体系。在施加-0.6 V (vs.RHE)电位条件下,该体系氨法拉第效率可达到(84.35±3.63)%,而泡沫Cu电极的法拉第效率仅为(17.2±0.63)%。在定制的穿透式反应器中,Ni-Cu NW电极在-0.6 V、300 r·min-1转速条件下对1 400 mg·L-1 NO3--N溶液电解,100 min后硝酸盐的转化率接近100%,氨选择性为85.5%。电子自旋共振能谱(ESR)和Hads淬灭实验证明除了电极直接还原硝酸盐,体系中的Hads可帮助进一步还原硝酸盐。以50 mA·cm-2恒电流密度运行24 h,运行前后电极的硝酸盐还原性能未产生明显变化。
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关 键 词: | 电还原 硝酸盐 泡沫铜 铜镍合金 |
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