磷掺杂单原子钴催化剂开发成功

  中化新网讯 近日,清华大学环境学院李淼副教授团队开发出一种磷掺杂单原子钴催化剂,实现了对水中硝酸盐污染物的高效还原去除,提高了硝酸盐转化为氨的产率。

  活性氮增加引起的氮循环失衡使硝酸盐成为水中最普遍的污染物之一。通过硝酸盐还原方式合成氨,不仅有助于水中硝态氮污染物的去除,也有助于缓解社会对氨能源的需求,减少污染,降低能耗。电化学反应过程对条件要求适中,易于运行并且高效,可将硝酸盐直接转化为氨。开发具有高活性、低成本和高选择性优势的电极材料是该领域研究的核心之一。

  李淼团队针对钴金属电极活性差、易钝化导致难以实用的瓶颈,通过缺陷碳的稳定固化作用,开发了一种磷掺杂的单原子钴催化剂材料,可避免偶联反应发生,使最终产物具有更高的氨选择性和还原活性。这种磷掺杂单原子钴催化剂具有更高的硝酸盐还原去除性能,以其作为催化剂的最高氨生成法拉第效率为92.0%、最高氨产率为433.3微克/时·平方厘米。

  研究团队以同位素标记法进一步证明了氨生成的唯一氮来源为硝酸盐。研究还发现,金属活性位点临近的缺陷结构有助于进一步提高单原子催化剂活性,在理论上为设计高活性位点的催化剂提供指导并揭示硝酸反应转化和产物分布规律。

相关推荐

为能源低碳转化擘画新未来——中国科学院工程热物理研究所循环流化床技术开发应用纪实   

  在能源低碳转化领域,中国科学院工程热物理研究所循环流化床实验室团队已深耕多年。他们从煤气化这一细分市场切入,坚持“市场可行、技术可行、经济可行”的技术开发原则,持续深挖循环流化床技术的应用潜力,在...

2025-12-05     中国化工报

全生物降解地膜研发应用中心揭牌   

  中化新网讯近日,全生物降解地膜研发应用中心揭牌仪式在福建省农业科学院举行。  全生物降解地膜作为环境友好型农资产品,正逐步替代传统聚乙烯地膜,然而其在材料稳定性、产品适用性和安全性等方面仍面临...

2025-12-05     中国化工报

低压海底管道漏磁检测器获奖   

  中化新网讯近日,中海油能源发展装备技术有限公司“蓝色生命线”QC小组凭借“低压海底管道漏磁检测器的研发”项目,荣获第五十届国际质量管理小组大会金奖。  该检测器解决了海底管道在低压工况下检测器...

2025-12-05     中国化工报

中国化学会成立生物医用材料化学专委会   

  中化新网讯11月22日,中国化学会生物医用材料化学专业委员会成立大会在深圳召开。此次会议采用线下和线上相结合的方式,来自科研院所、高等院校、医院等单位的40余位代表参加了成立大会。  此次会议...

2025-12-05     中国化工报

“十五五”化工新材料积蓄创新新动能   

  “十四五”期间是我国化工新材料产业发展最快的时期,产业规模持续扩大,技术创新能力不断增强。“十五五”时期,行业如何再上台阶?在11月15日于重庆举行的2025中国化工新材料产业“十五五”发展研讨会...

2025-12-05     中国化工报

盐湖股份获2025年中国创新方法大赛全国总决赛一等奖

中化新网讯近日,在山东省泰安市举行的2025年中国创新方法大赛全国总决赛中,盐湖股份公司赵宁、张西亚、柏利娟团队凭借项目“基于TRIZ理论提升钾肥生产离心机运行效率”,荣获全国总决赛一等奖。这是青海....

2025-12-05     中化新网