水污染過程與防治研究中心成員針對電化學(xué)還原硝酸鹽反應(yīng)效率低、產(chǎn)物調(diào)控難的問題，解析關(guān)鍵反應(yīng)中間體，研制具有特定幾何形貌和電子結(jié)構(gòu)的電催化劑，助力污水中硝酸鹽的資源化。設(shè)計構(gòu)建三維自支撐氧化銅陣列電極，利用氧化銅在還原電位下原位產(chǎn)生的堆疊缺陷，強化硝酸根吸附并抑制析氫副反應(yīng)，提升硝酸鹽的轉(zhuǎn)化效率。進一步構(gòu)建串聯(lián)催化劑，實現(xiàn)了較小能耗下硝酸鹽的還原。該電還原硝酸鹽工藝可與汽提工藝結(jié)合，以生產(chǎn)氯化銨肥料和高純度氨水溶液產(chǎn)品，實現(xiàn)氮素回收和再生水現(xiàn)場回用。

　　該研究初步揭示了電催化劑表面結(jié)構(gòu)對硝酸鹽定向轉(zhuǎn)化的作用機制，為污水硝酸鹽的處理技術(shù)提供了新的視角，也為污水硝酸鹽污染控制的工藝設(shè)計和優(yōu)化運行提供理論支持。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》和《Journal of Hazardous Materials》等環(huán)境領(lǐng)域重要學(xué)術(shù)期刊上。  

　　上述工作得到國家自然科學(xué)基金重點項目、青年科學(xué)基金項目，中國科學(xué)院特別研究助理項目及重慶市面上項目等項目資助。  

　　相關(guān)論文鏈接：  

　　https://doi.org/10.1016/j.cclet.2023.108864  

　　https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137341  

　　https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.126628  

　　 氧化銅陣列電極產(chǎn)生堆疊缺陷高效還原硝酸鹽  

　　 構(gòu)建原位反應(yīng)裝置識別關(guān)鍵反應(yīng)中間體并解析反應(yīng)路徑