亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Efficient and Selective Electrochemical Nitrate Reduction to N2 Using a Flow-Through Zero-Gap Electrochemical Reactor with a Reconstructed Cu(OH)2 Cathode: Insights into the Importance of Inter-Electrode Distance

电化学 阴极 还原(数学) 硝酸盐 零(语言学) 流量(数学) 分析化学(期刊) 材料科学 无机化学 化学 电极 环境科学 环境化学 物理 机械 物理化学 数学 有机化学 语言学 哲学 几何学
作者
Jianjun Zhou,Yunqing Zhu,Kaiyue Wen,Fan Pan,Hongrui Ma,Junfeng Niu,Chuanyi Wang,Jincai Zhao
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:58 (10): 4824-4836 被引量:50
标识
DOI:10.1021/acs.est.3c10936
摘要

Electrochemically converting nitrate, a widely distributed nitrogen contaminant, into harmless N2 is a feasible and environmentally friendly route to close the anthropogenic nitrogen-based cycle. However, it is currently hindered by sluggish kinetics and low N2 selectivity, as well as scarce attention to reactor configuration. Here, we report a flow-through zero-gap electrochemical reactor that shows a high performance of nitrate reduction with 100% conversion and 80.36% selectivity of desired N2 in the chlorine-free system at 100 mg-N·L-1 NO3- while maintaining a rapid reduction kinetics of 0.07676 min-1. More importantly, the mass transport and current utilization efficiency are significantly improved by shortening the inter-electrode distance, especially in the zero-gap electrocatalytic system where the current efficiency reached 50.15% at 5 mA·cm-2. Detailed characterizations demonstrated that during the electroreduction process, partial Cu(OH)2 on the cathode surface was reconstructed into stable Cu/Cu2O as the active phase for efficient nitrate reduction. In situ characterizations revealed that the highly selective *NO to *N conversion and the N-N coupling step played crucial roles during the selective reduction of NO3- to N2 in the zero-gap electrochemical system. In addition, theoretical calculations demonstrated that improving the key intermediate *N coverage could effectively facilitate the N-N coupling step, thereby promoting N2 selectivity. Moreover, the environmental and economic benefits and long-term stability shown by the treatment of real nitrate-containing wastewater make our proposed electrocatalytic system more attractive for practical applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
复杂元瑶发布了新的文献求助10
1秒前
Akim应助复杂元瑶采纳,获得10
13秒前
直率的笑翠完成签到 ,获得积分10
28秒前
36秒前
了了完成签到,获得积分10
50秒前
52秒前
复杂元瑶发布了新的文献求助10
57秒前
计时器响了完成签到,获得积分10
1分钟前
444完成签到,获得积分10
1分钟前
ali777完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
无限幻枫发布了新的文献求助10
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
碳土不凡完成签到 ,获得积分0
3分钟前
4分钟前
lt发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
爆米花应助Double采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
哈哈完成签到 ,获得积分10
5分钟前
fishss完成签到 ,获得积分0
5分钟前
5分钟前
Double发布了新的文献求助10
5分钟前
风华正茂完成签到,获得积分10
5分钟前
天天快乐应助Double采纳,获得10
5分钟前
领导范儿应助怕黑小伙采纳,获得10
6分钟前
白天亮发布了新的文献求助10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
白天亮完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
怕黑小伙发布了新的文献求助10
6分钟前
7分钟前
滕皓轩完成签到 ,获得积分20
7分钟前
袁建波完成签到,获得积分10
7分钟前
淡淡兔子完成签到 ,获得积分10
7分钟前
7分钟前
wahaha发布了新的文献求助10
8分钟前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 961
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5444325
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4553802
关于积分的说明 14242960
捐赠科研通 4475790
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2452584
邀请新用户注册赠送积分活动 1443426
关于科研通互助平台的介绍 1419320