Defect-engineered TiO2 nanotube cathode for nitrate reduction to ammonia and upcycling into (NH4)2SO4 in the paired electrolysis system

阴极 阳极 电化学 电解 材料科学 纳米管 选择性 化学工程 电子转移 废水 无机化学 硝酸盐 化学 催化作用 纳米技术 电极 碳纳米管 光化学 废物管理 有机化学 物理化学 工程类 电解质
作者
Qi Zhang,Yifan Li,Mengnan Geng,Juntao Zhu,Haofen Sun,Bo Jiang
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:330: 122658-122658 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2023.122658
摘要

Wastewater contains significant amounts of NO3- that can be directly electrochemically upcycled into the valuable ammonia products. In this study, based on the density functional theory, a defect-engineered TiO2 nanotube array cathode (Co-BTNA) was developed for NO3- reduction and further upcycling into (NH4)2SO4 in the paired electrolysis system. The doped cobalt and oxygen vacancy defects in the Co-BTNA synergistically facilitated the electrons transfer to NO3- with high selectivity of NH3. Meanwhile, the acid anolyte produced via the electrochemical half-reaction at anode was used to trap NH3 for (NH4)2SO4 production. At a current density of 18 mA·cm−2, 100 % of NO3- removal efficiency and 93.0 % of NH3 selectivity were achieved with NH3 recovery rate of 182.25 g-(NH4)2SO4·d−1·gcat−1 at energy consumption of 27.1 kWh·kg−1(NH4)2SO4. In general, this study proposed a sustainable and efficient approach for upcycling wasted NO3- into ammonia fertilizer without external acid and alkali addition.
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
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
2秒前
1234567发布了新的文献求助10
2秒前
mm发布了新的文献求助10
3秒前
tigger发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
samchen发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
三四郎应助缥缈的道天采纳,获得10
5秒前
传奇3应助曾经二娘采纳,获得10
6秒前
6秒前
111完成签到,获得积分10
6秒前
桐桐应助招财进宝宝采纳,获得10
7秒前
越岚烟完成签到,获得积分10
7秒前
zoeyang发布了新的文献求助10
7秒前
完美世界应助喜悦一德采纳,获得10
8秒前
爱笑的慕青完成签到,获得积分10
8秒前
zhuzhu发布了新的文献求助10
8秒前
超帅寻双完成签到,获得积分10
9秒前
FashionBoy应助D&L采纳,获得10
10秒前
w32完成签到,获得积分10
10秒前
阿福完成签到,获得积分10
11秒前
samchen完成签到,获得积分10
11秒前
高高悒应助Guaweii采纳,获得10
12秒前
CipherSage应助猪猪hero采纳,获得10
12秒前
酷波er应助猪猪hero采纳,获得10
12秒前
李健的小迷弟应助猪猪hero采纳,获得10
12秒前
星辰大海应助猪猪hero采纳,获得10
12秒前
小蘑菇应助猪猪hero采纳,获得10
12秒前
情怀应助猪猪hero采纳,获得30
12秒前
Auba完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
FashionBoy应助彬彬有李采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
123y完成签到,获得积分10
16秒前
英俊的铭应助布吉岛采纳,获得10
16秒前
16秒前
花花完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI6.1应助qdd采纳,获得10
16秒前
高分求助中
(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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6396177
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8211528
关于积分的说明 17394190
捐赠科研通 5449563
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2880549
邀请新用户注册赠送积分活动 1857131
关于科研通互助平台的介绍 1699454