【催化】晶相-非晶相复合结构突破尿素电合成记录

主要观点总结

本文报道了一种无定形Cu O x 包覆结晶铜的复合纳米线催化剂，通过创新的电化学-化学循环机制，实现了创纪录的尿素产率。该工作亮点在于催化剂的精准合成、突破性的尿素合成性能和全新反应机制的揭示。

关键观点总结

关键观点1: 催化剂的精准合成

开发了一种可控合成策略，在晶相铜纳米线上构建纳米级厚度（0纳米、4纳米和8纳米）的非晶氧化铜覆盖层，创建协同催化的理想界面。

关键观点2: 突破性的尿素合成性能

C-Cu- A 4 催化剂实现了创纪录的尿素产率（0.89 mol h-1 g-1）和突出的分电流密度（76.3 mA cm–2），展现出优异的电化学稳定性。

关键观点3: 全新反应机制的揭示

提出并实证了一种创新的电化学-化学循环机制：通过电还原生成零价铜和氧空位；氧空位通过氧原子插入介导硝酸盐活化，自发产生氮键合的亚硝酸盐中间体（*N O 2 ），同时将零价铜氧化为具有催化活性的 Cu + ；最终在 Cu + 催化下实现*N O 2 与C O 2 的碳氮偶联合成尿素。