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電化學C-N偶聯過程可以同時還原二氧化碳（CO₂）和少量含氮物質，并促進有機氮物質（如尿素、甲胺、甲酰胺和乙胺）的生產。這種方法由于其潛在的經濟和環境效益而受到了人們的廣泛關注，盡管在這一新興領域已經取得了巨大進展，但其仍面臨巨大挑戰，包括反應物吸附緩慢、競爭性副反應和復雜的反應途徑，導致產率和選擇性低。近日，新南威爾士大學戴黎明院士對用于電化學碳氮偶聯的碳基催化劑合理設計進行了綜述研究。

本文要點：

1)在環境條件下，作者綜述了通過電化學C─N鍵形成反應從含量豐富的資源/廢物（如CO₂和小氮分子（氮：N₂，亞硝酸鹽：NO₂^?，硝酸鹽：NO₃^?，氨：NH₃等））中電合成有價值的有機氮化合物，尤其是其中的碳基催化劑。

2) 此外，作者分析討論了電化學C─N鍵的形成機制、碳基電催化劑的設計原理和不同電解槽設計的影響。最后，作者對該領域的目前挑戰和和未來前景進行了展望。

參考文獻：

Yan Li et.al Rationally Designed Carbon-Based Catalysts for Electrochemical C-N Coupling Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202401341
https://doi.org/10.1002/aenm.202401341