含有NH4H2PO4和KH2PO4的復合肥料為提高作物產量和作物品質提供顯著優勢,NH3世合成這種復合肥料的基本原料,通常需要高能耗的化學合成過程。開發高效且環保的技術合成含有NH3的復合物肥料非常重要,同時具有非常大的挑戰。
有鑒于此,阿德萊德大學喬世璋教授、鄭堯教授、安徽大學陳平教授、同濟大學吳彤研究員等報道一種串聯催化反應體系,這種方法使用工業級反應器,將電化學和化工過程結合,實現了將豐富的尿素轉化為復合肥料。
本文要點:
(1)
在典型的循環過程中,使用200 g尿素,在沒有分離操作步驟的時候,得到1580 g固態復合肥料(NH4H2PO4和KH2PO4)、232 L的純H2。這個體系的關鍵是精確控制電化學過程中的尿素消耗以及NO2-生成。
(2)
維持電解液的尿素/NO2-的摩爾比例為1/2,尿素能夠完全與NO2-反應生成N2,CNO-能夠在隨后H3PO4處理時候轉化為NH4+,因此完全的將尿素轉化,并且沒有生成副產物。
參考文獻
Jun Hu, Shan-Qing Li, xintong Gao, fei zhang, Zhi-Xiang Yuan, tong wu, Qing-Feng jin, ping chen, yao zheng, Shizhang Qiao, Urea Complete Conversion to Compound Fertilizer in Industrial-scale Tandem Reactors, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202423092
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202423092