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自支撑枝晶铜电极的控制制备及其电还原硝酸盐产氨性能
1
作者
周锐
陈思敏
+2 位作者
张恩薇
陈琳
黄炜
《材料工程》
北大核心
2025年第5期179-188,共10页
硝酸盐污染物在水中富集会给生态环境带来极大危害,同时严重威胁着人类的生命健康。研究可持续发展的高效率电催化硝酸盐还原制氨的电催化剂材料对保护生态环境、形成可持续氮循环意义重大。本研究选择泡沫铜(copper foam,CF)作为基底,...
硝酸盐污染物在水中富集会给生态环境带来极大危害,同时严重威胁着人类的生命健康。研究可持续发展的高效率电催化硝酸盐还原制氨的电催化剂材料对保护生态环境、形成可持续氮循环意义重大。本研究选择泡沫铜(copper foam,CF)作为基底,采用氢气泡动态模板(DHBT)电沉积方法,在CF骨架上原位得到了枝晶铜/CF(D-Cu/CF)自支撑电极。用于电还原硝酸盐合成氨时,其三维枝晶结构的取向尖端大幅提升活性位点数量和本征活性。通过探究沉积时间以及不同电位对电化学性能造成的影响,在最优化条件下,D-Cu/CF表现出了高达0.379 mmol·h^(-1)·cm^(-2)的产氨速率和92.8%的法拉第效率,且在6次电还原硝酸盐循环测试中保持产氨速率稳定、法拉第效率均在90%以上,并且3 h内硝酸盐的降解率高达92%。在实际水样测试中,D-Cu/CF电催化剂表现出良好电还原综合性能,展现出较大的潜在实际应用价值。
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关键词
枝晶铜
自支撑
电还原硝酸盐产氨
高稳定性
高选择性
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职称材料
题名
自支撑枝晶铜电极的控制制备及其电还原硝酸盐产氨性能
1
作者
周锐
陈思敏
张恩薇
陈琳
黄炜
机构
湖南师范大学石化新材料与资源精细利用国家地方联合工程实验室
湖南师范大学化学化工学院
湖南师范大学化学生物学及中药分析教育部重点实验室
出处
《材料工程》
北大核心
2025年第5期179-188,共10页
基金
教育部产学合作协同育人基金项目(2308302841072794)。
文摘
硝酸盐污染物在水中富集会给生态环境带来极大危害,同时严重威胁着人类的生命健康。研究可持续发展的高效率电催化硝酸盐还原制氨的电催化剂材料对保护生态环境、形成可持续氮循环意义重大。本研究选择泡沫铜(copper foam,CF)作为基底,采用氢气泡动态模板(DHBT)电沉积方法,在CF骨架上原位得到了枝晶铜/CF(D-Cu/CF)自支撑电极。用于电还原硝酸盐合成氨时,其三维枝晶结构的取向尖端大幅提升活性位点数量和本征活性。通过探究沉积时间以及不同电位对电化学性能造成的影响,在最优化条件下,D-Cu/CF表现出了高达0.379 mmol·h^(-1)·cm^(-2)的产氨速率和92.8%的法拉第效率,且在6次电还原硝酸盐循环测试中保持产氨速率稳定、法拉第效率均在90%以上,并且3 h内硝酸盐的降解率高达92%。在实际水样测试中,D-Cu/CF电催化剂表现出良好电还原综合性能,展现出较大的潜在实际应用价值。
关键词
枝晶铜
自支撑
电还原硝酸盐产氨
高稳定性
高选择性
Keywords
dendritic copper
self-supporting
nitrate electroreduction to ammonia
high stability
high selectivity
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
TQ151 [化学工程—电化学工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
自支撑枝晶铜电极的控制制备及其电还原硝酸盐产氨性能
周锐
陈思敏
张恩薇
陈琳
黄炜
《材料工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
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