大连理工大学刘艳彪团队ES&T：电热协同碳缺陷按需产氨

本文报道了大连理工大学刘艳彪团队在Environmental Science & Technology上发表的研究。背景：硝酸盐污染是水体富营养化的重要推手，而氨是重要的工业原料，将废水中的硝酸盐电催化还原为氨是实现“变废为宝”的热门方向，但现有方法依赖贵金属催化剂且副反应严重。研究目的：旨在开发一种高效、稳定的非金属催化剂体系，用于将硝酸盐高效转化为氨。结论：研究团队通过“缺陷工程”在碳纳米管上构建空位缺陷，并结合“电热协同”策略（施加电场并升温至50°C），显著提升了氨产率（2.54 mg h-1 cm-2）和法拉第效率（64.4%）。理论计算和实验表明，热能降低了关键加氢步骤的能垒并抑制了副反应。该策略在模拟废水中展现出良好的稳定性和实际应用潜力，为非金属催化剂在环境与能源领域的应用提供了新范式。