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    深圳大學(xué)Nature Sustainability:脈沖電解合成尿素!
    來源: 時(shí)間:2024-03-15 11:08:44 瀏覽:975次

    第一作者:Qi Hu

    通訊作者:何傳新教授

    通訊單位:深圳大學(xué)

    DOI: 10.1038/s41893-024-01302-0.



    研究背景



    尿素是一種重要的氮肥,用于提高作物產(chǎn)量。傳統(tǒng)的尿素合成方法需要高能耗和大量消耗氨氣,而這種新方法利用可再生能源驅(qū)動(dòng)二氧化碳和硝酸鹽的電催化共還原反應(yīng),可以更節(jié)能和節(jié)約成本。深圳大學(xué)何傳新教授團(tuán)隊(duì)使用了鐵四苯基卟啉分子催化劑,通過脈沖電解的方式提高了尿素的產(chǎn)率。脈沖電解可以增加CO2/NO3-的局部濃度,同時(shí)降低局部pH值,有利于形成有利于C-N偶聯(lián)的*CO和*NH2中間體,從而促進(jìn)尿素的生成并抑制副產(chǎn)物的生成。



    文章要點(diǎn)



    1、本文介紹了一種可持續(xù)合成尿素的新方法,即二氧化碳和硝酸鹽的脈沖共電解。

    2、脈沖電解可以節(jié)約41%的能源消耗。研究結(jié)果表明,脈沖電解可能是實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能尿素生產(chǎn)的通用方法。



    圖文展示



    1.結(jié)構(gòu)表征

    2.電化學(xué)性能表征

    3.運(yùn)行質(zhì)譜

    圖4. Operando ATR-SEIRAS光譜測量

    圖5.理論計(jì)算

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