今天，NewMIT 小编为大家带来莫纳什大学与莱顿大学共同发表于《Nature Chemical Engineering》的深度评论文章，研究者开头直指当前“低浓度NOx→NH₃”电化学路线的根本障碍：首先，NaNO₃、KNO₃等硝酸盐产品本就源于Haber–Bosch合成氨，其吨价普遍高于NH₃，导致从经济学上形成“买贵原料炼便宜货”的倒挂；其次，八电子还原若要在工业阴极实现1 Acm⁻²以上的电流密度及近百分百法拉第效率，必须以远高于10⁻²M的高浓度NO₃⁻为进料，而学术研究普遍在地下水级浓度（≪0.1M）下测试催化剂，产率与能效远不能满足规模化需求；再次，<0 V(vsRHE)的操作窗口虽可提高选择性，却不可避免地触发析氢反应并带来爆炸性安全与分离成本；更严重的是，NO₃⁻与NH₃/NH₄⁺在电荷与挥发性上的巨大差异，使得多孔隔膜、阴/阳离子交换膜及质子膜电解槽普遍遭遇交叉扩散、膜中毒、质子失衡与产物再氧化等系统级失效，而任何“事后补膜”都不足以根治问题；在水环境修复场景下，WHO等对NH₃/NH₄⁺的排放限值亦要求在电解后立刻深度分离氨，否则既未净水反而引入新的毒性风险。作者据此提出：唯有“先通过电渗析或离子交换将NO₃⁻富集至可接受浓度—再在高于0 V的条件下设计阴阳极协同、同时解决跨膜迁移与质子管理问题”的一体化装置，才能具备与“氢还原NOx”或Haber–Bosch等成熟流程公平竞争的潜力。

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