[发明专利]一种电化学氧化生氮并同时还原固氮成氨的方法在审
| 申请号： | 201910812985.0 | 申请日： | 2019-08-30 |
| 公开（公告）号： | CN110512224A | 公开（公告）日： | 2019-11-29 |
| 发明（设计）人： | 赵璐;王志玲 | 申请（专利权）人： | 济南大学 |
| 主分类号： | C25B1/00 | 分类号： | C25B1/00;C25B11/06;C25B11/12;C25B11/03;B01J31/16;B01J31/22;B01J35/00;B01J35/10 |
| 代理公司： | 37240 济南誉丰专利代理事务所(普通合伙企业) | 代理人： | 赵凤<国际申请>=<国际公布>=<进入国 |
| 地址： | 250022 山东*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种化学氧化生氮并同时还原固氮成氨的方法，属于电化学催化技术领域。其主要步骤是采用恒电位沉积技术，制得负载在碳布上的Cu‑MOF复合材料催化剂；将含尿素的KOH溶液为电解液，无需氮气通入，在恒氧化电位下，催化尿素氧化成氮并同时还原固氮成氨，该方法操作方便、简单，催化剂具有良好的电催化活性与电化学稳定性。该方法可利用含尿素废液为电解液，既可解决环境中尿素污染问题又绿色清洁的制备了氨气，反应能耗低，具有工业应用前景。 | ||
| 搜索关键词： | 电解液 固氮 尿素 还原 电化学催化技术 复合材料催化剂 氨气 氮气 电化学稳定性 电催化活性 恒电位沉积 催化尿素 反应能耗 工业应用 化学氧化 尿素废液 污染问题 氧化电位 碳布 制备 催化剂 清洁 | ||
【主权项】：
1.一种电化学氧化生氮并同时还原固氮成氨的方法，其特征在于，步骤如下：/n（1）制备Cu-MOF/CC复合催化剂/n将0.30-0.50 g H4L粉末与0.10-0.30 g硝酸铜溶于4-6 mL N,N-二甲基甲酰胺中，滴加60-100 μL水后，180 W超声1-3分钟得绿色澄清溶液，滴加90-110 μL质量分数为68%的硝酸，搅拌至均匀，得铜离子和H4L的混合溶液；/n以此混合溶液为电解液，采用三电极电化学工作站，将活化好的0.5 cm×2 cm碳布CC作为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极，采用恒电位电化学沉积法合成负载在碳布CC上的Cu-MOF复合材料；将得到的复合材料于85℃中活化至恒重，制得Cu-MOF/CC复合催化剂；/n（2）电化学氧化生氮并同时还原固氮成氨/n将70-90 mL含尿素0.42-0.55 mol·L-1的0.5 mol·L-1 KOH溶液作为电解液，电化学工作站的工作电极连接一个Cu-MOF/CC复合催化剂，电化学工作站的对电极和参比电极连接在另一个Cu-MOF/CC复合催化剂，两个复合催化剂均浸渍在同一电解液中，无需氮气通入，利用恒电位0.4-0.6 V法，电化学氧化尿素生氮并同时还原固氮成氨。/n
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