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科研团队在电化学合成尿素方面获得新进展 |
| 功夫：2022-11-02 起源：中国新闻网 |
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中新网合肥11月2日电 (吴兰 耿竞)记者2日从中科院合肥物质科学钻研院获悉，该院科研人员在电化学合成尿素方面获得新进展。 有关钻研成就颁发在国际驰名学术期刊Angewandte Chemie International?Edition上。 近期，中科院合肥钻研院固体所环境与能源纳米资猜中心与激光液相造备与加工技术课题组，选取液相激光辐照步骤在碳纳米管上造备了共生的碳包覆非晶态铁和四氧化三铁纳米颗粒，实现高效电化学合成尿素。 尿素是化肥的沉要氮源，全球年产量超过1亿吨。尿素除了用作农业肥料表，也是造药和化工出产的沉要原料。 出产尿素的重要工业路线是通过二氧化碳和氨反映的Bosch-Meiser工艺，该工艺不仅必要极端刻薄的反映前提，例如150-200°C的高和善150-250 bar的高压等，还会导致高能耗和二氧化碳排放，并亏损了能源密集型Haber-Bosch工艺出产的全球80%的氨。因而，索求在和善前提下进行尿素合成的节能经济路线尤为沉要。 最近的钻研批注，在环境前提下，通过电化学还原二氧化碳和硝酸根能够合成尿素，但其效能较低，现实利用仍面对巨大挑战。合成过程中的关键步骤中必要一种高效的催化剂。 基于此，钻研人员选取液相激光辐照步骤在碳纳米管上造备了共生的碳包覆非晶态铁和四氧化三铁纳米颗粒，所造备的纳米颗粒蕴含两种铁基活性组分。这两个分歧结构单元的存在，使协同电催化活化二氧化碳和硝酸根实现C-N偶联成为可能。 电化学测试以及密度泛函理论推算显示，在肯定环境前提下对二氧化碳和硝酸根电催化偶联天生尿素阐发出优异的活性。该工作为解决环境前提下尿素合成问题提供了一种新战术。 |
