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在環境條件下，通過NO₃^-和CO₂的共電解（UENC）進行尿素電合成是一種有效和可持續的尿素生產方法，但它需要高效的UENC電催化劑來促進C-N偶聯和氫化過程。近日，昆明理工大學鮑瑞、蘭州交通大學褚克報道了錨定在MoS₂上的單原子Cu（Cu1-MoS₂）作為高活性和選擇性的UENC催化劑。

本文要點：

1) 理論計算和操作光譜表征揭示了Cu₁-MoS₂對UENC的協同串聯催化作用，其中Cu單原子觸發早期的C-N偶聯，而MoS₂邊緣促進了用于尿素生成中*CO₂NH₂到*COOHNH₂的關鍵氫化步驟。

2) 此外，在液流池中的Cu₁-MoS₂實現了優異的UENC性能，在-0.6 V下的最大尿素法拉第效率為57.02%，相應的尿素收率為23.3 mmol h^-1 g^?1，這超過了之前報道的所有UENC催化劑。

參考文獻：

Wenyu Du et.al Synergistic Cu Single Atoms and MoS₂-Edges for Tandem Electrocatalytic Reduction of NO₃^? and CO₂ to Urea Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202401765

https://doi.org/10.1002/aenm.202401765