含有NH4H2PO4和KH2PO4的复合肥料为提高作物产量和作物品质提供显著优势,NH3世合成这种复合肥料的基本原料,通常需要高能耗的化学合成过程。开发高效且环保的技术合成含有NH3的复合物肥料非常重要,同时具有非常大的挑战。
有鉴于此,阿德莱德大学乔世璋教授、郑尧教授、安徽大学陈平教授、同济大学吴彤研究员等报道一种串联催化反应体系,这种方法使用工业级反应器,将电化学和化工过程结合,实现了将丰富的尿素转化为复合肥料。
本文要点:
(1)
在典型的循环过程中,使用200 g尿素,在没有分离操作步骤的时候,得到1580 g固态复合肥料(NH4H2PO4和KH2PO4)、232 L的纯H2。这个体系的关键是精确控制电化学过程中的尿素消耗以及NO2-生成。
(2)
维持电解液的尿素/NO2-的摩尔比例为1/2,尿素能够完全与NO2-反应生成N2,CNO-能够在随后H3PO4处理时候转化为NH4+,因此完全的将尿素转化,并且没有生成副产物。
参考文献
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