Nitrate consumption is continuously increasing as it serves as a raw material for nitrogen fertilizers and chemical industries. The Haber-Bosch process and the Ostwald process, which are currently used for the production of nitrates, have the drawbacks of high energy consumption and substantial carbon dioxide emissions. If nitrate could be synthesized electrochemically using nitric oxide, which is a primary air pollutant, it would offer the advantage of requiring less energy while simultaneously removing nitric oxide. In this work, a gas diffusion electrode was utilized to effectively carry out the electrochemical oxidation of nitric oxide, which has low solubility. ZnO/Carbon black catalyst was selected for the nitric oxide oxidation reaction (NOOR) catalyst and optimal conditions for the NOOR process were tested.
질산염은 질소 비료 및 화학 공정 산업의 원재료로 이에 대한 수요는 계속해서 증가하고 있다. 현재 질산염을 생산하는 하버-보쉬 공정 및 오스트발트 공정의 경우 에너지 소모량이 크고, 이산화탄소 배출량이 많다는 단점이 존재한다. 대기 오염 물질인 일산화질소로부터 전기화학적으로 질산염을 합성할 수 있다면, 질산염 생산에 많은 에너지를 절약할 수 있으며 일산화질소를 제거할 수 있다는 장점이 존재한다. 본 학위 논문에서는 가스 확산 전극을 활용하여 낮은 용해도를 가지는 일산화질소를 효과적으로 전기화학적 산화 반응에 활용할 수 있는 공정에 대해서 탐색하였고, 산화아연/카본 블랙 촉매를 이용해서 효율을 향상시켰다. 다양한 공정 조건에서 전기화학적 성능 평가를 진행해서 최적의 일산화질소 산화 공정을 개발하였다.
