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论文旨在探索NOx和CO2同步电化学还原合成尿素技术,以消除化石燃料燃烧中NOx和CO2排放所带来的环境污染问题。研究在不同温度、压力下,含0.02mol/L KNO3及0.2 mol/L KHCO3电解液中Cu/Zn合金电极上CO2电化学还原行为,考察温度、压力对NO3-与CO2电化学还原产物的影响规律,并探讨尿素合成的可能反应机理。实验条件下,电化学还原主要产物除尿素外,还包括NH3和CO等。由循环伏安扫描发现,随着温度升高或压力增大,伏安曲线整体朝正电位移动。在研究温度范围内,相同电解电位下,生成NH3的电流效率随温度的升高而增大,生成CO的电流效率随温度升高而降低,尿素的电流效率随温度的降低总体呈上升趋势。在研究电位范围内,相同电解电位下,常压时生成NH3的电流效率普遍高于高压时的电流效率,高压下生成CO的电流效率远高于常压时的电流效率,生成尿素的电流效率随着压力的升高呈上升趋势。不同温度压力条件下,NH3和CO的局部电流密度对数值均随过电位呈线性增长关系,符合Tafel公式。研究NO3-与CO2单独还原产物与同步还原产物电流效率关系发现:Cu/Zn合金电极上尿素合成效率与单独生成CO和NH3的电流效率有关,CO和NH3的单独生成电流效率越高,生成的氨前体和CO前体越多,合成尿素的能力就越强。在假设不同基元反应的基础上,根据NO3-与CO2单独还原产物与同步还原产物电流效率关系进行拟合,得到最可能的反应途径。本文的研究方法和初步结论为NOx和CO2同步电化学还原合成尿素奠定了可靠的技术基础并提供了相关技术和工艺参数。因此,电化学还原同步去除化石燃料燃烧废气中NOx和CO2的方法是可行的。