传统上,用于去除硝酸根(NO3–)的阴离子交换树脂的再生依赖于盐水,这会产生富含硝酸根的废盐水,进而需要昂贵的后续处理。在本研究中,我们通过将钌纳米颗粒引入阴离子交换树脂中(Ru@AER),开发出一种无需盐水的再生方法,该方法能够在树脂内部催化分解硝酸根。均匀分布的约2纳米大小的钌纳米颗粒在树脂中成功形成,使得超过99%的离子交换位点得以再生。再生效率很大程度上取决于树脂中的含水量,当含水量为48%时,由于硝酸根和氢氧根在树脂基质中的扩散性增强,再生率可超过99%。产品分析显示,硝酸根主要转化为氮气,选择性为86%,而氨则作为次要产物产生,选择性为14%。研究提出了一个反应机制:硝酸根通过树脂基质中的水相扩散,在钌纳米颗粒上发生催化还原,同时离子交换位点上有氢氧根不断替代硝酸根,从而使树脂完全再生。Ru@AER催化剂在至少六次连续循环中仍保持较高的再生性能,证明了这种无需盐水的可持续再生方法用于硝酸根去除树脂的可行性。