【高端测试 找华算】专注测试分析服务、自有球差电镜机时、全球同步辐射资源，20000+单位服务案例！经费预存选华算，高至16%预存增值！电催化偶联CO2和N2/NOx合成尿素为缓解能源危机和环境污染问题提供了一种可持续的方法。尿素的电合成涉及多个步骤和中间体，对中间体吸附能力的要求既相互联系又相互不同。有效的催化剂必须为每个步骤提供连续分布的活性中心。众所周知，异质结构的双金属催化剂对电化学性能有重要影响，尤其是系综效应和电子效应。系综效应通过有利的非均相界面优化了反应路径，增强了反应动力学；电子效应通过电子构型耦合平衡了不同反应中间体的吸附能。因此，设计合适的多活性中心异质结构催化剂可以实现尿素电合成的优异活性和选择性。近日，中国科学院化学研究所韩布兴和孙晓甫等合成了具有Bi-Cu/O-Bi/Cu2O异质结构和丰富的相界面的Cu-Bi双金属材料(O-BiM/CuOX)，并且该材料在室温下能够有效电催化CO2和NO3−偶联生产尿素。实验结果表明，O-BiM/CuOX催化剂在−0.6 VRHE下的尿素法拉第效率高达23.5%，尿素产率约为2180.3 μg h–1 mgcat–1，性能优于文献报道的大多数催化剂。此外，O-BiM/CuOX在−0.6 VRHE下进行了连续循环试验。该催化剂的性能(尿素法拉第效率和产率)在10个循环反应中保持一致，电流变化不大；并且稳定性测试后O-BiM/CuOX的形貌、结构和元素价态基本不变。原位表征和理论计算表明，O-BiM/CuOX中O-Bi、Bi-Cu和Cu2O分别能促进CO2、NO3−和H2O的活化；同时，Cu-Bi双金属纳米结构不仅有利于C-N的偶联和*HONCON中间体的形成，而且有利于后续的*HNCONH2质子化和解吸过程，从而获得高性能的尿素电合成。总的来说，该项工作实现了合金或氧化物相在Bi-Cu/O-Bi/Cu2O异质结构中共存，从而导致多活性中心的构建，促进CO2和NO3−的共活化和转化，这可能会启发设计更多的电催化反应的高效催化剂。Urea synthesis via coelectrolysis of CO2 and nitrate over heterostructured Cu–Bi catalysts.Journal of the American Chemical Society, 2024. DOI: 10.1021/jacs.4c08564🌟 同步辐射，找华算 ！三代光源，全球机时，最快一周出结果，保质保量！👉全面开放项目：同步辐射硬线/软线/高能/液体/原位/SAXS/GIWAXS/PDF/XRD/数据拟合！🏅 500+博士团队护航，助力20000+研究在Nature&Science正刊及子刊、Angew、AFM、JACS等顶级期刊发表！👉 点击阅读原文加我，立即领取更多优惠💖
