显著提高氨转化率的催化剂可以改善废水处理、绿色化学品和氢气生产。一组科学家开发出了一种有效的催化剂，具有显著提高氨转化效率的能力。这项研究发表在《先进能源材料》上，揭示了这种催化剂在显著推进废水处理方面的潜力、绿色亚硝酸盐和硝酸盐以及氢气生产方面的潜力。

有效的新催化剂为清洁能源废水处理和绿色化学带来希望

催化剂是加速化学反应的物质的物质，它能提供更有效的反应路径，使反应更容易开始和结束。由于催化剂在反应中既不会被消耗也不会改变，因此可以重复使用，在各种工业、环境和生物化学过程中都是必不可少的。

该团队包括来自日本北海道大学、澳大利亚悉尼科技大学等地的研究人员，他们通过将镍(Ni)与羟基氧化镍结合，开发出了一种名为NiOOH-Ni的催化剂。

氨气会造成严重的环境问题，例如水体中藻类过度生长，导致氧气耗尽并危害水生生物。高浓度的氨气会危害人类和野生动物。因此，对氨气的有效管理和转化至关重要，但其腐蚀性使其难以处理。

研究人员利用电化学工艺开发了NiOOH-Ni。将镍泡沫(一种多孔材料)浸入化学溶液中，用电流进行处理。

这种处理导致泡沫表面形成了镍羟基氧化物颗粒。尽管这些镍氧颗粒的结构不规则且为非晶体，但它们却能显著提高氨的转化效率。

与传统催化剂相比，该催化剂的设计使其能够在更低的电压和更高的电流下有效运行。

“NiOOH-Ni的效果比泡沫镍更好，反应路径取决于所用的电量(电压)，”领导这项研究的悉尼科技大学教授黄振国解释说。“在较低电压下，NiOOH-Ni会产生亚硝酸盐，而在较高电压下，则会产生硝酸盐。”

这意味着可以根据需要以不同的方式使用催化剂。例如，它可以通过将氨转化为危害较小的物质来清洁废水。但在另一个过程中，它还可用于生产氢气，一种清洁燃料。这种灵活性使NiOOH-Ni适用于各种应用。

参与这项研究的北海道大学副教授安德烈·利亚林(AndreyLyalin)表示：“NiOOH-Ni的耐用性和稳定性令人印象深刻，即使使用多次后仍能保持良好的性能。这使得它成为传统催化剂(如铂)的绝佳替代品，因为铂在转化氨方面效率不高。”

该催化剂的长期可靠性使其适合大规模工业用途，有可能改变工业处理废水和生产清洁能源的方式。