Энергоэффективный катализатор превращает нитраты в воде в полезный аммиак
Структурная характеристика катализатора NiCuFe-LDH. Автор: Advanced Functional Materials (2025). DOI: 10.1002/adfm.202519238
Исследователи из Университета Тохоку разработали новый метод преобразования вредных нитратных загрязнителей в воде в аммиак, что решает одновременно экологические и энергетические проблемы. Результаты работы опубликованы в журнале Advanced Functional Materials.
Традиционный промышленный метод производства аммиака, процесс Габера-Боша, потребляет 1–2% мировой энергии и сопровождается значительными выбросами углекислого газа. Альтернативный метод — электрохимическое восстановление нитратов (NitRR) — долгое время был непрактичным из-за низкой эффективности.
Команда ученых использовала катализаторы на основе слоистых двойных гидроксидов никеля, меди и железа (NiCuFe-LDH).
Анализ электрохимических характеристик нанослоев NiCuFe-LDH. Автор: Advanced Functional Materials (2025). DOI: 10.1002/adfm.202519238
«Мы создали нанослои NiCuFe-LDH с активными центрами никеля и меди, которые способствуют электрохимическому восстановлению», — пояснил профессор Хао Ли. — «Эффективность процесса по току (Fарадеевская эффективность) достигла 94,8%».
Дополнительные испытания продемонстрировали эффективность катализатора в цинк-нитратной батарее, где была достигнута мощность 12,4 мВт/см² и эффективность 85,8%.
Теоретическое исследование механизма реакции на NiCuFe-LDH. Автор: Advanced Functional Materials (2025). DOI: 10.1002/adfm.202519238
Новый подход позволяет очищать загрязненную воду, одновременно производя аммиак — ключевой компонент для удобрений и энергоносителей. Следующим шагом станет тестирование технологии в реальных условиях и масштабирование.
Дополнительная информация: Bin Liu et al, Modulating Surface‐Active Hydrogen for Facilitating Nitrate‐to‐Ammonia Electroreduction on Layered Double Hydroxides Nanosheets, Advanced Functional Materials (2025). DOI: 10.1002/adfm.202519238
0 комментариев