电化学法实现废水中硝酸根定向转化为高附加值氨——材料化学专业本科生综合实验案例分析OA

水体中硝酸根(NO_(3)^(-))污染已成为重要的环境问题之一,而氨作为重要的化工原料和潜在能源载体,具有较高的附加值。电化学硝酸根还原反应(eNO_(3)RR)为实现硝酸根的资源化利用提供了一种绿色可控的新途径。本文设计了一种基于Cu_(x)O催化剂的电化学硝酸根还原教学实验,通过将废水中的硝酸根定向转化为氨,实现污水治理的同时,得到高附加值产物的目标,达到“一石二鸟”的目的。实验过程中,学生可直观观察到催化剂制备阶段由泡沫铜到氢氧化铜再到氧化铜的颜色变化、电解过程中电极产气现象以及氨检测时的显色反应,从而加深对电催化基本原理及电化学阴极反应机理的理解。该实验操作简单、现象直观,具有良好的教学示范意义。该实验可作为面向大四年级学生开设的材料化学综合实验(“电化学法实现废水中硝酸根定向转化为高附加值氨”),有效提升其综合知识应用能力和科学素养。