Ru单原子催化剂

尿素产率2.2倍

通过氢溢流效应与原子级C-N偶联位点设计，在温和条件下实现CO₂与N₂直接电催化合成尿素。

Zhongrui, Chen · Liang, Jia · Xiaoyue, Chen · Tong, Li · Jason (Zisheng), Zhang · 李子真 · 孟祥超

Nano Energy 2025

具体参数

尿素产率

{'zh': '1.56', 'en': '1.56'} mmol h⁻¹ g⁻¹

C-N偶联能垒降低

{'zh': '43', 'en': '43'} %

技术优势

产率提升2.2倍

Ru单原子位点与邻近Zr位点构成双活性中心，降低C-N偶联能垒43%，同时氢溢流效应加速加氢过程。

无需贵金属负载

采用单原子分散，最大化原子利用率，避免贵金属团聚失活。

温和条件下合成尿素

在水系电解液中，以CO₂和N₂为原料，无需高温高压，实现直接电催化合成尿素。

应用场景

• 电催化合成：为电催化合成提供高效C-N偶联与氢供应策略
• 单原子催化：单原子Ru与ZrO₂载体协同构建双活性位点
• 氮还原：增强N₂吸附并促进加氢生成尿素
• 尿素合成：实现温和条件下CO₂与N₂直接电催化合成尿素