Método eficaz para eliminar el nitrógeno del agua.
El grupo del profesor Guowen Meng de Academia china de ciencias‘ (CAS) Los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei (HFIPS) han desarrollado un material electrocatalítico eficiente para convertir el nitrato en agua en gas nitrógeno. El estudio fue publicado en comunicaciones químicas.
El profesor asociado Haibin Tang, quien estuvo a cargo de esta investigación, dijo: «Este material tiene éxito en la mejora de la selectividad de la reducción de nitrato electrocatalítico para N2 en el agua.”
Se sabe que el nitrato, un contaminante peligroso del agua, causa eutrofización, floraciones y otros problemas ambientales y ecológicos.
El proceso de reducción electrocatalítica se destaca entre los métodos y tecnologías de desnitrificación porque puede convertir preferentemente el nitrato (NO3–) a amonio (NH4+) o gas nitrógeno (N2), reduciendo efectivamente la concentración total de nitrógeno en el agua y mostrando un enorme potencial de aplicación para la restauración de cuerpos de agua eutrofizados.
Sin embargo, a pesar de la selectividad y eficacia preferenciales con respecto al amoníaco/amonio, los materiales descritos anteriormente no son adecuados para su uso en condiciones acuáticas reales, como lagos y ríos.
La deposición electroquímica se utilizó para crear un óxido de cobre (111) orientado selectivamente (Cu2O) revestimiento superficial de un cobre poroso (Cu2[email protected]) en esta investigación. La construcción compuesta se puede utilizar fácilmente como cátodo para la reducción de nitrato electrocatalítica gracias al marco de espuma de cobre poroso conductor. La reducción catalítica de nitrato a N2 mejoró mucho, según los resultados.
En solución alcalina, la tasa de eliminación de nitrato es del 93% y la selectividad de N2 es 99%; y en solución neutra, la tasa de eliminación de nitrato fue del 94,3% y la selectividad de N2 es 49.2%.
Haibin Tang, Profesor Asociado, Academia China de Ciencias
Se realizaron pruebas electrocatalíticas utilizando agua de lago de un depósito local para validar la influencia potencial de otros cationes y aniones en agua real.
La tasa de eliminación alcanza el 91,1% para el nitrato y la selectividad para el N2 aumentó a 64.2%, ambos fueron más altos de lo que esperábamos.
Haibin Tang, Profesor Asociado, Academia China de Ciencias
El material del cátodo utilizado en este estudio es simple de fabricar y tiene una alta selectividad para el gas nitrógeno, lo que indica que Cu2O podría usarse en la reducción electrocatalítica de nitrato a gas nitrógeno.
Esta investigación se puede utilizar para desarrollar materiales electrocatalíticos más estables y eficientes para eliminar el nitrógeno del agua, lo que es beneficioso para el tratamiento del agua y la protección del medio ambiente.
El estudio fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, la Fundación Provincial de Ciencias Naturales de Anhui y el Programa de Investigación Clave sobre Ciencias Fronterizas de la Academia China de Ciencias.
Referencia de la revista:
Zhao, Q. y otros. (2022) Reducción electrocatalítica eficiente de nitrato a gas nitrógeno por un Cu cúbico2Película O con orientación predominante (111). comunicaciones químicas. doi.org/10.1039/D1CC07299D.
La fuente: https://english.cas.cn/
