在环境条件下，通过NO₃^-和CO₂的共电解（UENC）进行尿素电合成是一种有效和可持续的尿素生产方法，但它需要高效的UENC电催化剂来促进C-N偶联和氢化过程。近日，昆明理工大学鲍瑞、兰州交通大学褚克报道了锚定在MoS₂上的单原子Cu（Cu1-MoS₂）作为高活性和选择性的UENC催化剂。

本文要点：

1) 理论计算和操作光谱表征揭示了Cu₁-MoS₂对UENC的协同串联催化作用，其中Cu单原子触发早期的C-N偶联，而MoS₂边缘促进了用于尿素生成中*CO₂NH₂到*COOHNH₂的关键氢化步骤。

2) 此外，在液流池中的Cu₁-MoS₂实现了优异的UENC性能，在-0.6 V下的最大尿素法拉第效率为57.02%，相应的尿素收率为23.3 mmol h^-1 g⁻¹，这超过了之前报道的所有UENC催化剂。

参考文献：

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