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JACS:Cu-硼咪唑分子籠電催化制備尿素
納米技術 納米 2023-11-29

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電催化能夠合成工業領域的化學品,而且生成間歇性可再生能源。因此能夠改善電網的彈性優勢,降低供電過程的消耗。

有鑒于此,約翰斯·霍普金斯大學V. Sara Thoi、馬薩諸塞大學洛厄爾分校車芳琳等報道構筑Cu的硼-咪唑籠BIF-29(Cu),這種BIF-29(Cu)能夠將電化學還原CO2與NO3-還原反應結合,以68.5 %的選擇性和424 μA cm-2的電流密度生成尿素。

主要內容:

(1)

BIF-29(Cu)是目前多步C-N偶聯反應選擇性最好的催化劑。通過一系列電化學分析以及原位光譜、原子精度計算模擬等方式揭示C-N化學鍵生成的機理。

(2)

研究發現NO3還原和CO2還原分別在不同的Cu位點發生串聯反應,而且以有助于C-N偶聯反應的路徑反應,從而實現*CO和NH2OH反應生成尿素。

這項工作展示超分子MOF通過精確的原子催化位點實現高效偶聯反應。


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參考文獻

Carter S. Gerke, Yuting Xu, Yuwei Yang, Gregory D. Foley, Briana Zhang, Ethan Shi, Nicholas M. Bedford, Fanglin Che*, and V. Sara Thoi*, Electrochemical C–N Bond Formation within Boron Imidazolate Cages Featuring Single Copper Sites, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c08359

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08359


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