「国家优青」张兵领衔！天津大学孔令俊/郑州大学焦梦改Angew | 缺陷三重调制CuBi团簇增强电合成尿素！

背景：尿素作为重要农业化肥和工业原料，其传统合成工艺能耗高且排放大量CO₂，与碳中和目标相悖。利用CO₂与硝酸盐电化学偶联合成尿素是一种绿色可持续的替代方法，但面临两者还原动力学不匹配、关键中间体易脱附等挑战。研究目的：本文旨在通过缺陷工程策略构建富含缺陷的铜铋双金属团簇催化剂（D-CuBi），以增强CO₂与硝酸盐的电化学耦合效率，提升尿素合成性能。结论：D-CuBi中的缺陷位点实现了三重协同调控：增强CO₂吸附、抑制含氮中间体*NO₂脱附、促进活性水利用，从而显著加速反应动力学。该催化剂在-1.0 V下实现了53.1%的尿素法拉第效率和2.57 µmol h⁻¹ cm⁻²的产率，性能较完整结构催化剂提升约10倍，为多反应物电催化耦合提供了新的设计思路。