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水污染过程与防治研究中心

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Research Center for Process and Prevention of Water Pollution

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中心成员方玲在电化学还原硝酸盐方面取得研究进展

发表时间:2022-06-07

中心助理研究员方玲博士在Chemical Engineering Journal期刊上发表学术论文Boosting nitrate electroreduction to ammonia via in situ generated stacking faults in oxide-derived copper”。

电化学还原污水硝酸盐是一种可持续、分散式合成氨的途径。过渡金属氧化物是近年来广泛使用的电催化剂,但是在还原条件下,其结构和形貌的变化可能影响催化性能。本研究以不同价态铜的氧化物为模型催化剂,详细表征并深入分析了硝酸盐还原前后铜氧化物催化剂表面的结构和状态,发现铜氧化物在还原硝酸盐过程中转变为金属铜,并产生大量的堆叠缺陷。运用GPADFT理论模拟,发现堆叠缺陷附近产生的拉伸应力可促进硝酸根吸附并抑制析氢反应,从而获得较好的电催化性能。该研究揭示了金属氧化物催化硝酸盐还原反应的机理,为研制稳定高活性的硝酸盐电还原催化剂提供了通用策略。

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文章链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137341