省部共建国重室刘熙俊教授团队在通过偶联还原二氧化碳和硝酸盐高效尿素生产的FeCu双金属簇方面取得进展

2024年07月04日 09:53  点击:[]

近日,省部共建国重室刘熙俊教授团队在通过偶联还原二氧化碳和硝酸盐高效尿素生产的FeCu双金属簇方面取得进展,相关工作以"FeCu bimetallic clusters for efficient urea production via coupling reduction of carbon dioxide and nitrate"为题,发表在《Journal of Colloid and Interface Science》上。

尿素电合成具有满足氮循环和碳中和、节能的特点。铜可以与CO2和氮气共电催化生成尿素,但开发有效的电催化剂仍是一个障碍。在此,我们开发了一种负载FeCu簇的氮掺杂多孔碳,将CO2和NO3-转化为尿素,其法拉第效率最高为39.8%,产率为1024.6 μg h−1mgcat−1。在优化的环境条件下,大于Fe或Cu均相位点。此外,通过原位傅里叶变换红外光谱和理论计算,还验证了在铁铜双活性位点上,*NHCO 和 *NHCONO 这两个中间产物具有较低的自由能垒,从而形成了有利的 Csingle bondN 偶联途径。这项研究可为深入了解耦合机理和研究绿色尿素生产的高效催化剂提供帮助。

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