MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1021/acs.est.1c08442

Медицинская библиотека · Environmental science & technology · 2022

Electrocatalytic Upcycling of Nitrate Wastewater into an Ammonia Fertilizer via an Electrified Membrane.

Gao Jianan, Shi Ning, Li Yifan, Jiang Bo, Marhaba Taha, Zhang Wen

СтатьяПоддержка исследования: вне правительства СШАПеревод в очереди

Аннотация

Electrochemically upcycling wastewater nitrogen such as nitrate (NO3-) and nitrite (NO2-) into an ammonia fertilizer is a promising yet challenging research topic in resource recovery and wastewater treatment. This study presents an electrified membrane made of a CuO@Cu foam and a polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane for reducing NO3- to ammonia (NH3) and upcycling NH3 into (NH4)2SO4, a liquid fertilizer for ready-use. A paired electrolysis process without external acid/base consumption was achieved under a partial current density of 63.8 ± 4.4 mA·cm-2 on the cathodic membrane, which removed 99.9% NO3- in the feed (150 mM NO3-) after a 5 h operation with an NH3 recovery rate of 99.5%. A recovery rate and energy consumption of 3100 ± 91 g-(NH4)2SO4·m-2·d-1 and 21.8 ± 3.8 kWh·kg-1-(NH4)2SO4, respectively, almost outcompete the industrial ammonia production cost in the Haber-Bosch process. Density functional theory (DFT) calculations unraveled that the in situ electrochemical conversion of Cu2+ into Cu1+ provides highly dynamic active species for NO3- reduction to NH3. This electrified membrane process was demonstrated to achieve synergistic nitrate decontamination and nutrient recovery with durable catalytic activity and stability.

Для цитирования: Gao Jianan, Shi Ning, Li Yifan, Jiang Bo, Marhaba Taha, Zhang Wen. Electrocatalytic Upcycling of Nitrate Wastewater into an Ammonia Fertilizer via an Electrified Membrane.. Environmental science & technology. 2022. DOI: 10.1021/acs.est.1c08442.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.