新方法净化废水同时制氨

信息来源:科技日报更新时间:2024-08-26

新一期《自然·催化》发表的一篇论文,科学家报告了一种电化学方法,能将含硝酸盐的废水转化成氨和净化水。

氨是世界上产量最大的化学品之一,其作为化肥等物质的全球年需求量达到1.8亿吨。由于其生产过程依赖于高温高压条件以及大量使用氢气作为原料,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。

现有电化学装置生产的氨溶液与支持电解质(盐)混合后,必须浓缩到高浓度,然后再进行分离以获取氨产品。美国莱斯大学团队设计了一种三腔的电化学装置,能将废水转化成氨和净化水。将废水加入装置,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。这个过程很有效,而且在工业废水的常见硝酸盐浓度,即2000ppm(1ppm为百万分之一)下就能产生净化水和氨气,而无需额外的支持电解质。

研究团队总结说,这种装置能实现更为环境友好的氨生产方式,同时有助于废水处理。但他们还提到,这些成果基于实验室设置,未来的研究需要评估这种装置在实际应用中的适用性。

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