CO₂和NO₃^-电催化C-N偶联合成尿素能够替代传统Bosch-Meiser方法，作为尿素的可持续合成方法。但是由于共同还原反应过程存在复杂的中间体，导致获得较高的尿素法拉第效率非常困难。

有鉴于此，中国科学技术大学章根强教授等报道通过原位Cu₂O电化学还原方法合成了Cu/Cu₂O Mott-Schottky催化剂，在电催化制备尿素的反应中，在0~-0.3 V较宽的电化学窗口，实现了32.6~47.0 %的法拉第效率，尿素的产率达到6.08~30.4 μmol h^-1 cm^-2。

本文要点

（1）

通过固原位同步辐射红外表征（SR-FTIR）发现*CO中间体和C-N化学键的形成，通过DFT理论计算发现Cu/Cu2O异质结能够调节*CO吸附，显著改善*CO和*NOH之间的C-N偶联的反应动力学。

（2）

这项工作不仅突破了C-N偶联反应的路线，而且有助于理解基于Cu的异质结催化剂电催化合成尿素。

参考文献

Mingyu Cheng, Shao Wang, Zechuan Dai, Jing Xia, Bocheng Zhang, Pingyi Feng, Yin Zhu, Yangyang Zhang, Genqiang Zhang, Rectifying Heterointerface Facilitated C-N Coupling Dynamics Enables Efficient Urea Electrosynthesis Under Ultralow Potentials, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202413534

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202413534