硝酸盐离子和CO₂直接偶联合成尿素是具有前景的替代Bosch-Meiser工业过程的方法。但是，该反应过程需要同时活化CO₂和硝酸盐，而且需要在单个活性位点上高效率的进行C-N偶联，这面临着非常大的挑战。

有鉴于此，杭州师范大学高鹏教授、悉尼科技大学汪国秀教授、卧龙岗大学王娜娜研究员等报道新颖的金属/氢氧化物异质结策略，构筑了Ag-CuNi(OH)₂复合催化剂，能够串联电催化CO₂还原和NO₃^-还原合成尿素。

本文要点

（1）

通过强烈耦合的金属/氢氧化物异质结界面能够将两个不同的位点结合用于活化CO₂分子和硝酸盐，并且促进*CO（吸附在Ag位点）和*NH₂（吸附在CuNi(OH)₂）的偶联。

（2）

Ag和CuNi(OH)₂的强烈耦合界面改善了水分解，促进产生大量的活性氢原子，因此能够脱氧还原生成尿素的过程。这种Ag-CuNi(OH)₂复合催化剂实现了优异的尿素生产效率，尿素产量达到25.6 mmol g^-1 h^-1，尿素的法拉第效率达到46.1 %，而且具有优异的循环稳定性。这项工作为设计双功能位点用于催化剂的界面进行C-N偶联电催化反应提供帮助。

参考文献

Wei Ye, Ye Zhang, Liang Chen, Fangfang Wu, Yuanhui Yao, Wei Wang, Genping Zhu, Gan Jia, Zhongchao Bai, Shi Xue Dou, Peng Gao, Nana Wang, Guoxiu Wang, A Strongly Coupled Metal/Hydroxide Heterostructure Cascades Carbon Dioxide and Nitrate Reduction Reactions toward Efficient Urea Electrosynthesis, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202410105

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202410105