电化学合成氨的电极反应 电化学合成氨（Electro-synthesis of ammonia）是1775年英国科学家马蒂厄发明的，它是用电极将氢气和氮气还原形成氨的过程。它对改善工业氨的原料获取和减少农业污染提供了巨大机遇。 在电化学合成氨过程中，氮气和氢气均由气体源输送至电解槽；在这里，氢气和氮气受到电压的作用，经历化学反应而生成氨。 电极反应的过程中，正极接受氧化反应，其上发生的电子会被正极所吸引，氧原子也将电子接受，从正极流出，然后接入氢气，经过化学反应而生成水分子和氢离子。氢离子然后在负极上发生还原反应，氮原子被氢离子还原，形成氨分子。因此，电极反应中会产生水分子和氨分子。具体反应如下： 正极：2H2O + 4e- → 4OH- 负极：4OH- + 2N2→ 2NH3 + 2H2O 电化学合成氨还有一些其他优点，它几乎可以化学平衡，使排放进一步减少；此外，它在电极处发生较少的化学反应，即使长期操作也不会影响电解质的浓度，更加稳定。 由于氨的萃取几乎是完全的，因此具有效的经济性。电化学合成氨的一大优势是，由于低还原反应温度，没有高温下所放射的低能量粒子（即中子），对环境的污染也小得多。 电化学合成氨有一些不足，其中之一是，由于它的概念非常新，因此技术上的较小细节还有待改进，其催化过程较难操作，以及设备和维护成本也比较高。 电化学合成氨开启了工业上更大范围的产气过程，创造性地释放人类对环境的长期负荷。此外，该过程也是当今工业氨的主要原料来源。电化学合成氨不仅比传统的烧结法和钒铁法可行， 而且如LED，半导体等现代工业可以从中获益。因此，电化学合成氨及其电极反应将为未来提供巨大的潜力。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/1e4b94435c0e7cd184254b35eefdc8d376ee14fe.html