Электroreduction нитрата: понимание механизма, in situ характеристика, оценка эффективности и проблемы

Чрезмерное содержание ионов нитрата в окружающей среде нарушает естественный цикл азота и представляет существенную угрозу для здоровья людей. На сегодняшний день разработано множество физических, химических и биологических методов очистки от нитратов, но большинство из них требуют высоких затрат на последующую обработку и жестких условий проведения. В отличие от них, электroreduction нитрата выглядит перспективно, поскольку использует «зеленые» электроны в качестве восстановителей при амбиентных условиях. Распознавание и контроль механизма реакции нитрата являются предпосылкой для проектирования и синтеза эффективных электрокатализаторов для селективного восстановления нитрата. В этой связи обзор направлен на предоставление понимания электрокаталитического механизма восстановления нитрата, в частности в сочетании с in situ электрохимической характеристикой и теоретическими расчетами для различных типов материалов. Кроме того, суммированы параметры оценки эффективности и стандартные методы испытаний для электroreduction нитрата с целью отбора эффективных материалов. Наконец, рассматриваются текущие проблемы и перспективные возможности в этой области исследований. Обзор служит руководством для разработки электрокатализаторов для селективного восстановления нитрата с высокой эффективностью и способствует развитию устойчивой химии и инженерии азота.