浓度自适应MOF尿素电催化剂

高低浓度皆高效

卟啉与铜卟啉MOF催化剂通过不同C-N偶联路径,分别适配高、低硝酸盐浓度,实现较宽浓度范围的高效尿素电合成。

Tan, Yi · Jian, Yuan · 邓伟 · 吴昊

Angewandte Chemie - International Edition 2025

参数信息

尿素产率
28.6 μmol h-1 mgcat-1
法拉第效率
23.1 %
尿素产率
25.5 μmol h-1 mgcat-1
法拉第效率
52.7 %

技术优势

高浓度下有保障

PMOF在0.1 M NO3-下尿素产率达28.6 μmol h-1 mgcat-1,法拉第效率23.1%,表明其在高硝酸盐浓度下能有效促进C-N偶联。

低浓度下效率高

Cu-PMOF在0.05 M NO3-下法拉第效率高达52.7%,尿素产率25.5 μmol h-1 mgcat-1,低浓度下选择性优异,减少副反应竞争。

反应路径走得通

原位光谱与机理研究证实两种催化剂走不同偶联路径:PMOF依赖*HNO2与*CO2分步偶联;Cu-PMOF实现*NO-*CO连续偶联,各得其所。

应用场景