Nature Synthesis：温和条件下空气直接电转化为硝酸

NavyLIu

2023-09-26

硝酸（HNO₃）合成是一个重要的工业过程，但其需要多个能源密集型步骤，包括氨的合成和随后的氧化。在这里，中国科学院Deng Dehui、Yu Liang在环境条件下通过羟基自由基（OH·）介导的异质均相电化学途径将空气直接转化为HNO₃。

本文要点：

1) 该转化过程在还原电位为0V时进行，并且具有25.37%的法拉第效率和超过99%的HNO₃选择性。实验和理论研究表明，Fe²⁺诱导原位生成的H₂O₂离解产生的OH·能有效地活化N₂。

2) 此外，该过程具有141.83μmol h⁻¹g⁻¹_Fe的高HNO₃生产率，是直接使用H₂O₂作为氧化剂的225倍。该工艺为在温和条件下将空气直接转化为HNO₃开辟了一条节能环保的途径。

参考文献：

Shiming Chen et.al Direct electroconversion of air to nitric acid under mild conditions Nature Synthesis 2023

DOI: 10.1038/s44160-023-00399-z

https://doi.org/10.1038/s44160-023-00399-z