中科院化学所韩布兴院士团队Nat. Sustain：利用离子液体桥接促进CO₂和NO₃⁻电化学还原实现尿素高效合成

背景：尿素是重要的农业氮源，传统合成工艺能耗高且排放温室气体。电化学法将CO₂和NO₃⁻转化为尿素是一种有潜力的绿色替代方案，但面临C-N偶联选择性低、质子耦合电子转移能垒高及催化剂表面反应物浓度低等挑战。研究目的：设计一种高效催化剂，以促进CO₂和NO₃⁻的电化学共还原，实现尿素的高效、选择性合成。结论：研究成功设计出IL@Cu-ZIF-8催化剂，通过离子液体桥接有效聚集反应物并降低能垒，显著促进了C-N偶联。在-0.5 V条件下，尿素生产速率达140 μmol·h⁻¹·cm⁻²，法拉第效率为55.3%，且在100小时测试中保持稳定，证明了其高效性和应用潜力。