高密度Ga─Y双原子催化剂

高载量协同产尿素

Ga与Y相邻位点相互调节电子态，分别生成*CO和*NH2OH并自发偶联为C─N键，实现高效尿素电合成。

肖燚 · Li, Yong · Ma, Ke · 肖东东 · Lee, Chi Cheng · 张林杰 · Ishii, Hirofumi · Yu-Cheng, Shao · Hiraoka, Nozomu · Han, Lili · 刘学明 · Xin, Huolin

Advanced Materials 2025

具体参数

尿素产率

{'zh': '41.9', 'en': '41.9'} mmol h⁻¹ g⁻¹

法拉第效率

{'zh': '22.1', 'en': '22.1'} %

金属总负载量

{'zh': '14.1', 'en': '14.1'} wt.%

技术优势

产率高达41.9 mmol h⁻¹ g⁻¹

高密度Ga─Y双原子位点促进CO₂和NO₃⁻共还原，实现高效C─N偶联。

法拉第效率22.1%

在-1.4 V vs RHE下，尿素生成的法拉第效率为22.1%。

双原子高载量14.1 wt.%

Ga和Y的总负载量高达14.1 wt.%，提供丰富的活性位点。

应用场景

• 电催化尿素合成：替代高能耗工业尿素合成，利用可再生电力将CO₂和NO₃⁻直接转化为尿素。
• 双原子催化材料：通过Ga─Y相邻位点的电子交叉调控，优化C─N偶联中间体的生成与偶联。
• 高载量单原子催化剂：实现高达14.1 wt.%的金属负载量，提供高密度活性位点以提升催化性能。
• 绿色氮肥生产：以CO₂和NO₃⁻为原料电合成尿素，减少对化石能源和高温高压工艺的依赖。