约翰内斯·古腾堡大学美因茨分校高丹丹博士研究团队近日在《应用化学国际版》发表论文，系统阐述了脉冲电解技术在氮肥生产领域的应用前景。这项技术与金山大学、深圳哈尔滨工业大学合作完成，为可持续氮转化提供了新的研究方向。

传统哈伯-博世法合成氨工艺需要维持400至500摄氏度的高温环境和高压条件，能耗较高。脉冲电解技术采用创新方法，能够在室温条件下利用电力驱动合成氨和尿素。高丹丹博士表示："脉冲电解可能是一种可持续的替代方案。这种新兴方法利用空气和水中过量的氮气作为起始原料，能够高效节能地生产氨和尿素等有价值的化合物。"

该技术通过将电极浸入含硝酸盐或亚硝酸盐的水溶液，施加脉冲电压实现含氮化合物还原。与传统持续电解不同，脉冲电解通过调节电压和电流参数，既提升了反应效率，又能适应太阳能、风能等间歇性可再生能源的供电特性。研究人员指出，这种脉冲电解工艺有助于降低氮肥生产过程中的能源消耗。

研究团队对现有脉冲电解研究成果进行了系统分析。高丹丹博士补充道："通过清晰概述目前已取得的成就和尚待探索的方向，我们旨在加速可持续氮转化领域的发展。最终，我们希望帮助将环境中的废弃氮转化为有用的产品。"这项技术有望为化肥生产提供更清洁的解决方案。

脉冲电解技术的发展将推动氮肥生产模式革新。该技术能够利用可再生电力实现常温常压合成，为农业和工业领域的氮化合物生产开辟了新途径。研究人员认为，持续优化脉冲电解工艺将促进氮循环系统的可持续发展。

更多信息： Kiarash Torabi 等，《脉冲电解法活化还原性氮物种：最新进展与未来展望》，《应用化学国际版》 (2025)。期刊信息： Angewandte Chemie 国际版 、 Angewandte Chemie