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深圳大學Nature Sustainability：脈沖電解合成尿素！

來源：時間：2024-03-15 11:08:44 瀏覽：2560次

第一作者：Qi Hu

通訊作者：何傳新教授

通訊單位：深圳大學

DOI: 10.1038/s41893-024-01302-0.

研究背景

尿素是一種重要的氮肥，用于提高作物產量。傳統的尿素合成方法需要高能耗和大量消耗氨氣，而這種新方法利用可再生能源驅動二氧化碳和硝酸鹽的電催化共還原反應，可以更節能和節約成本。深圳大學何傳新教授團隊使用了鐵四苯基卟啉分子催化劑，通過脈沖電解的方式提高了尿素的產率。脈沖電解可以增加CO₂/NO₃^-的局部濃度，同時降低局部pH值，有利于形成有利于C-N偶聯的*CO和*NH₂中間體，從而促進尿素的生成并抑制副產物的生成。

文章要點

1、本文介紹了一種可持續合成尿素的新方法，即二氧化碳和硝酸鹽的脈沖共電解。

2、脈沖電解可以節約41%的能源消耗。研究結果表明，脈沖電解可能是實現高效節能尿素生產的通用方法。

圖文展示

圖1.結構表征

圖2.電化學性能表征

圖3.運行質譜

圖4. Operando ATR-SEIRAS光譜測量

圖5.理論計算

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