昆明理工冯立纲AFM：Ni₂P/NiSe₂/NCNF异质结内建电场促进尿素/尿液电解

背景：城市污水中尿液贡献了大部分氮源，尿素作为主要含氮物质，其高效处理对控制水体富营养化至关重要。传统处理方法存在二次污染、高能耗等问题，而电化学尿素氧化（UOR）不仅能降解尿素，还可与析氢反应耦合产氢，具有环保和节能优势。受脲酶活性中心启发，Ni基催化剂被广泛用于UOR，但现有研究多基于刚性载体，且真实活性位点尚不明确。研究目的：开发在惰性基底上的Ni2P/NiSe2异质结催化剂（Ni2P/NiSe2/NCNF），评估其在尿素及尿液电解中的活性，阐明构效关系并探究真实活性来源。结论：该催化剂通过异质界面电子转移形成内建电场，优化了局部成键环境，促进尿素选择性吸附，加速了催化动力学，电流密度比Ni/NCNF提高近五倍，反应动力学提升两个数量级，在模拟尿液中实现98.83 mA cm-2的电流密度并稳定运行48小时，展示了在实际尿液废水电解中的巨大潜力，同时尿素/水共电解装置表现出显著节能和稳定产氢性能。