南开大学周明华课题组ACB|电解质工程强化电催化合成碳酸氢铵

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19.3 kWh kg⁻¹ ，降耗 >40% ）。

图文解析

Fig. 1. The SEM pictures of Cu foam (a) and Cu foam/CoO (b-d).

为通过 CO ₂ 吸收辅助 ERNA 系统实现含硝酸盐废水的高效处理，本研究采用电沉积 - 煅烧法制备的 Cu 泡沫 /CoO 作为阴极，该电极兼具高活性和良好稳定性。 XRD 谱图证实 Cu 泡沫 /CoO 电极中存在 CoO （ PDF#43-1004 ）晶面及 Cu 泡沫（ PDF#04-0836 ）晶面，且无其他杂质。 SEM 图像显示：原始 Cu 泡沫表面光滑，而负载 CoO 后表面变得粗糙。元素分析进一步验证了 CoO 在 Cu 泡沫上的成功负载。

Fig. 2. The schematic of CO ₂ (abs) assisted ERNA system with PEM (proton exchange membrane) or without.

Fig. 3 . ( a ) XRD analysis of electrolyte after reaction ; ( b ) The change of FE and CE (conversion efficiency from CO ₂ to HCO ₃ ^- ) along with the different CO ₂ flux, respectively; ( c ) The change of yield rate of NH ₄ HCO ₃ and special energy consumption (SEC) along with electrolysis time on Cu foam and Cu foam/CoO electrodes with or without CO ₂ (abs) , respectively; ( d ) 10 times continual cycle tests of CO ₂ (abs) assisted ERNA system with Cu foam/CoO electrode (yield rate and SEC). All experiments were conducted in single cell without proton exchange membrane (PEM) and C NO ₃ ^- was 0.04 mol L ^-1 under 100 mA cm ^-2 with CO ₂ flux of 10 mL min ^-1 lasting 25 min.

本研究通过 CO ₂ 吸收辅助电催化硝酸盐还原制氨（ ERNA ）系统实现高效废水处理，产物表征（ XRD 、 TOC 、气体 / 沉淀法及 DEMS-GCMS 分析）确证 NH ₄ HCO ₃ 为主产物（氮碳摩尔比 ≈1 ），且 CO ₂ 仅通过酸碱平衡提供质子而未发生还原反应。性能优化表明：当 CO ₂ 通量为

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