恭喜熊紫兰教授课题组朱宇的论文“Investigation of NH4NO3 formation by air plasma and wasted ammonia”在《Plasma Processes and Polymers》发表。氮肥是作物生长所必需的养分,等离子体固氮是近年来生产氮肥非常有潜力的技术,但在固氮能耗方面仍需进一步突破。而农业中挥发出的氨气作为氮元素流失的主要途径,造成了严重的大气污染。本文创新性地提出了使用空气等离子体捕获挥发氨生成高含氮的氮肥——NH4NO3的思路,研究了直流电源驱动下的空气等离子体与氨气作用的三种模式(间接、混合和直接),通过检测到的电学信号、FTIR光谱和液相产物的结果分析了反应机制。研究表明,在等离子体与氨气间接结合的模式下可以稳定的生成氮肥NH4NO3,而当等离子体持续作用时会导致腔体温度升高,使得硝酸铵因热分解而不能稳定存在。等离子体对氨气的直接作用不仅对氨气有分解作用,也阻碍了NOx的生成,进一步抑制了硝酸铵的产生。本文提出的方法不仅可以突破从新的角度降低等离子体固氮的能耗,而且可以有效的减轻农业氨排放导致的大气污染。
文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ppap.202000223