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    混合催化劑在農業（生產氮肥）中的應用！
    來源： 時間：2023-10-23 16:04:41 瀏覽：1710次

    第一作者：Yuting Luo

    通訊作者：Edward H. Sargent院士、Jennifer B. Dunn教授

    通訊單位：加拿大多倫多大學、美國西北大學

    DOI:10.1038/s41929-023-01020-4



    研究背景



    在合成氮肥過程中，需要耗費大量能源和排放CO2，并產生含硝酸鹽的徑流。為減少CO2排放，降低碳化工業的排放量成為首要任務，其中充分利用可再生電力來驅動化學過程是巨大的機遇?；诖?，加拿大多倫多大學Edward H. Sargent院士和美國西北大學Jennifer B. Dunn教授等人報道了利用電氣化合成法生產肥料尿素既能脫氮廢水，又能實現低碳尿素生產。該工藝包括使用Zn和Cu混合催化劑轉化CO2和廢氮，可減少水處理設施的碳足跡并提供潛在的收入來源，從而使其受益。



    文章要點



    1、本研究報道了一種使用混合催化劑提高尿素選擇性的策略：兩類位點通過中繼催化機制，獨立穩定尿素形成所需的關鍵中間體*CO2NO2和*COOHNH2。

    2、在廢水中硝酸鹽濃度為1000 ppm NO3?[N]的情況下，Zn/Cu催化劑實現了75%的法拉第效率（FE），尿素產率為16? μmol h?1 cm?2。

    3、此外，在電化學路線中，每公斤尿素的溫室氣體排放量為0.28?千克CO2當量，而當前路線的溫室氣體排放量為每公斤1.8?千克?CO2當量。



    圖文展示



    圖1.氮循環及其能量學

    圖2.單組分和混合催化劑的篩選

    圖3. Zn/Cu混合催化劑對C-N偶聯的轉向選擇性

    圖4.機理研究

    圖5.合成尿素的3D混合催化劑

    圖6.生命周期評估

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    12條評論
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    全部 3小時前 四川
    文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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