中国科学院张楠楠
(a-b)泡沫铜框架上电沉积Cu2O薄膜的SEM图像和(c) XRD图；(d)如此制备的Cu2O薄膜的HRTEM图像
鸣谢:唐海滨 根据最近发表在《化学通讯》上的一篇论文，教授
中国科学院合肥物质科学研究院孟国文的团队开发了一种高效的电催化材料，将水中的硝酸盐还原为氮气，为降解水中的氮浓度提供了一种有前途的方法
“这种材料成功地提高了水中硝酸盐对N2的电催化还原的选择性，”副教授说
领导这项研究的唐海滨说
硝酸盐是一种危险的水污染物，会导致水体富营养化、水华等生态环境问题
在去除硝酸盐的方法和技术中，电催化还原法最为突出，因为它可以选择性地将硝酸盐(NO3-)转化为铵(NH4+)或氮气(N2)，从而有效降低水中总氮的浓度
这种现象可用于富营养化水体的修复
然而，以前报道的材料，尽管对氨/铵具有优先的选择性和效率，但不适合在实际的水环境如湖泊和河流中应用
采用电化学沉积法在多孔泡沫铜框架(Cu2O@CF)表面制备了(111)择优取向的氧化铜(Cu2O)薄膜
由于导电多孔泡沫铜框架，该复合结构可以容易地用作硝酸盐电催化还原的阴极
结果表明，硝酸盐还原为N2的催化性能明显提高
(a)NO3-N、NO2 - N和NH4+-N浓度随时间的变化；(b)在反应条件下的N2选择性和硝酸盐去除效率:40毫克/升NO3-，0
05 M K2SO4，pH=11，施加的电位为-1
4 V(相对于
银/氯化银)
鸣谢:唐海滨 “在碱性溶液中，硝酸盐的去除率为93%，N2的选择性为99%；在中性溶液中，硝酸盐的去除率为94
N2的选择性为49
2%”，教授说
强烈的味道
为了验证实际水中其他阳离子和阴离子可能的干扰，使用当地水库的湖水进行电催化试验
“去除率高达91
N2的选择性提高到64
2%，”唐说，“都高于我们的预期
" (a)NO3-N、NO2 - N和NH4+-N随时间变化的浓度变化；(b)在反应条件:40 mg/L NO3-，0 . 05-1下，在实际加标水中的N2选择性和硝酸盐去除效率
05 M K2SO4，pH = 7，施加电位为-1
4 V(相对于
银/氯化银)
鸣谢:唐海滨 本研究中阴极材料制备简单，对氮气具有高选择性，显示了Cu2O在电催化还原硝酸盐为氮气中的应用潜力
该工作为进一步设计稳定高效的电催化材料去除水中的氮提供了有价值的参考，有助于水生态环境的治理和保护
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