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Self-supported porous copper oxide nanosheet arrays for efficient and selective electrochemical conversion of nitrate ions to nitrogen gas

引用

Journal of Materials Science & Technology 2023年第6期137卷 104-111页

作者： Xue Li Xue Zhao Jiapei Lv Xiuxiu Jia Shuxing Zhou Yimin Huang Fengqin Chang Hucai Zhang Guangzhi Hu Institute for Ecological Research and Pollution Control of Plateau Lakes School of Ecology and Environmental ScienceYunnan UniversityKunming 650504China College of Chemistry and Molecular Sciences Wuhan UniversityWuhan 430072China State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment Chinese Research Academy of Environmental SciencesBeijing 100012China Hubei Key Laboratory of Low Dimensional Optoelectronic Materials and Devices Hubei University of Arts and ScienceXiangyang 441053China Department of Physics UmeåUniversityS-90187 UmeåSweden

Electrochemical techniques have shown advantages for the removal of low-concentration nitrate.Here,copper oxide nanosheets were grown on self-supporting nickel foam(NF)to prepare electrodes(CuO/NF),which realized the rapid and highly selective conversion of nitrate pollutants in sewage into nontoxic and harmless N_(2).The CuO/NF afforded 100%NO_(3)^(-)removal within 100 min and 99.53%selectivity for N_(2)at-50 mA without producing a lot of by-products(NO_(2)-,NH_(4)^(+),and N_(2)H_(4)).Furthermore,81.8%of NO_(3)^(-)was removed under the given conditions after six experimental repetitions.These results suggest that the cat-alyst has excellent electrochemical stability.The performance of CuO/NF for the electrocatalytic removal of NO_(3)^(-)in simulated wastewater(which contained Cl^(-) and SO_(4)^(2-))was almost unaffected.Because of the high efficiency,high stability,and low cost of CuO/NF,this catalyst is practical for the removal of nitrate for wastewater purification.

关键词： Electrocatalysis Nitrate reduction copper oxide nanosheet Selective conversion Nitrogen gas

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