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電催化將NO₃^?和CO₂轉化為尿素，這是一種具有減少碳足跡，并且能夠生產高附加值化學品的具有潛力的方法。但是，由于C─N化學鍵的偶聯效率非常有限，并且反應具有生成NH₃的競爭副反應，因此電催化合成尿素的選擇性和產率一直較低。

有鑒于此，復旦大學鄭耿鋒教授、韓慶教授、華東師范大學王雪璐教授等報道開發了一種自旋極化Co摻雜、原子有序PdCu金屬間化合物（記作PdCuCo） 高效電催化合成尿素催化劑。

本文要點：

（1）

Pd和Cu分別作為CO₂和NO₃^-的吸附位點，而且自旋極化的Co位點促進*NO中間體吸附，隨后*NO在N端加氫得到*HNO，而不是在O端加氫。與主要產物選擇性為NH₃的PdCu或Ni摻雜的PdCu金屬間化合物相比，加氫位置的改變改變后續反應的路徑，因此生成尿素。

（2）

PdCuCo電催化劑在由NO₃^-和CO₂電合成尿素方面表現出色，得到81%的法拉第效率、高達227 mmol g_cat.^?1 h^?1尿素產率，以及超過260 h的顯著電化學穩定性，這個結果表明設計自旋極化催化活性位點對于C-N偶聯催化的潛力。

參考文獻

Mengqiu Xu, Hang Zhou, Ximeng Lv, Yuqiang Fang, Xueyang Tu, Fang Wang, Qing Han, Xuelu Wang, Gengfeng Zheng, Selective Urea Electrosynthesis from CO₂ and Nitrate on Spin-Polarized Atomically Ordered PdCuCo, Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202505286

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202505286