電催化還原氮化合物(N2、NO、NO2-、NO3-)在溫和條件制備尿素受到廣泛的研究,電催化還原氮化物制備尿素有可能促進(jìn)碳/氮中和,而且能夠緩解環(huán)境污染問(wèn)題,為風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生的中間能源存儲(chǔ)與利用提供可能。但是通常電催化劑的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)非常緩慢,而且催化活性位點(diǎn)比較少,導(dǎo)致這種電催化還原反應(yīng)受到阻礙。電催化劑的多功能工程策略能夠調(diào)節(jié)電子結(jié)構(gòu),增加活性位點(diǎn)密度,優(yōu)化結(jié)合能,增強(qiáng)電催化活性。
有鑒于此,上海理工大學(xué)竇世學(xué)院士、香港理工大學(xué)費(fèi)賓教授、柏中朝教授等綜述報(bào)道了表面工程、缺陷工程、摻雜工程、異質(zhì)結(jié)工程等策略在高效率電催化還原氮化物的研究進(jìn)展。
作者對(duì)每種方法對(duì)于電催化劑工程化起到的作用進(jìn)行總結(jié),而且對(duì)原子結(jié)構(gòu)和催化活性之間的關(guān)系進(jìn)行深入理解。這項(xiàng)綜述工作展示了目前電催化反應(yīng)處理廢棄氮化物合成尿素的最新發(fā)展。
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此外,這項(xiàng)綜述討論了合成尿素面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)會(huì),為開(kāi)發(fā)先進(jìn)的電催化劑用于可再生技術(shù)的未來(lái)發(fā)展提供幫助。
參考文獻(xiàn)
Riyue Ge, Juanjuan Huo, Peng Lu, Yuhai Dou, Zhongchao Bai, Wenxian Li, Huakun Liu, Bin Fei, Shixue Dou, Multifunctional Strategies of Advanced Electrocatalysts for Efficient Urea Synthesis, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202412031
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202412031