据一篇论文发表于化学通信，中国科学院合肥国有科学研究所（HFIPS）的孟加伦教授，中国科学院（CAS）已经进行了高效的电催化材料，以减少水中的硝酸盐向氮气，提供有希望的方式来降解水中氮的浓度。

“这种材料是提高水中N2在水中硝酸盐的电催化还原的选择性的成功，”唐海宾副教授负责这项研究。

硝酸盐，危险的水污染物，倾向于导致水富营养化，水绽放等生态和环境问题。在硝酸盐去除方法和技术中，电催化还原方法可以选择性地将硝酸盐（NO 3-）转化为铵（NH 4 +）或氮气（N 2）。特别地，该方法可以通过将硝酸盐转化为N 2，有效地降低水中总氮的浓度，显示出恢复富营养水体的良好应用前景。然而，报告的材料虽然对于氨/铵的优先选择性和效率，但不适合在湖泊和河流等实际水环境中的应用。

在这项研究中，通过电化学沉积法在多孔铜泡沫框架（Cu2O @ CF）表面上具有（111）优选取向的Cu2O薄膜。由于导电多孔铜泡沫框架，复合结构被用作用于电催化还原硝酸盐的阴极。发现硝酸盐的催化还原为N2显着改善。

“在碱性溶液中，硝酸盐的去除率为93％，选择性为99％的选择性;在中性溶液中，硝酸盐的去除率为94.3％，选择性为49.2％”，表示唐。

为了验证对实际水体中含有的其他阳离子和阴离子的潜在干扰，通过从局部储层收集的实际湖水进行电催化试验。

“硝酸盐的去除率高达91.1％，N2的选择性高达64.2％，”他进一步解释说：“两者都高于我们预期的。”

该研究中的阴极材料的制备简单，并且可以实现氮气的高选择性，显示Cu2O在硝酸盐对氮气的电催化还原中的应用势。

这项工作为进一步设计提供了有价值的参考，用于进一步设计用于去除水中氮气的稳定和高效的电催化材料，有助于治疗和保护水生态环境。

参考：赵Q，唐Z，陈B，朱C，汤，萌G.具有主要（111）取向的立方Cu2O膜通过立方Cu2O膜的高效电催化将硝酸盐降低氮气。Chem Comment.。2022; 58（22）：3613-3616。DOI：10.1039 / d1cc07299d

本文已从以下重新发布材料。注意：可能已针对长度和内容编辑材料。有关详细信息，请联系引用的来源。