收稿日期:2025-10-24 修回日期:2025-11-12 接受日期:2025-11-14
在全球碳减排和可持续发展的背景下,CO2资源化利用成为当前研究热点之一。在各种转化方法中,电催化技术可将CO2转化为高附加值产品,不仅能够缓解环境保护压力,提高碳的资源利用率,还具有反应条件温和、能耗低和二次污染小的优点。尤其在尿素合成工艺上,相比于传统高温高压催化合成尿素的高能耗Haber-Bosch工艺,电催化C—N偶联反应合成尿素在常温常压下即可利用CO2和氮源(N2、NO3-/NO2-、NO等)实现尿素的绿色合成,既实现了CO2的资源化利用,又有效解决了尿素合成过程中的高能耗难题。由于该反应过程涉及多步质子—电子转移,其反应机制因氮源特性的不同而有所差异。将电催化C—N偶联合成尿素的方法按氮源类型分为N2、NO3-/NO2-和NO 3类,聚焦反应路径的多样性、关键中间体的生成与转化过程,系统总结了其反应机理及研究进展,并指出了不同氮源的最优反应路径。最后,总结了当前电催化C—N偶联反应面临的关键挑战,并对未来发展方向进行了展望,旨在为电催化C—N偶联的深入研究提供参考。
收起-邵子枫, 张怡方, 许治国, 郭永雪, 刘宁, 马昭, 郝润龙. CO2和不同氮源电催化合成尿素机理研究进展[J/OL]. 能源环境保护: 1-12[2025-12-02].
https://doi.org/10.20078/j.eep.20251113.
SHAO Zifeng,ZHANG Yifang,XU Zhiguo,GUO Yongxue,LIU Ning,MA Zhao,HAO Runlong. Advances in Mechanisms of Electrocatalytic Urea Synthesis from CO2 and Different Nitrogen Sources[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-12[2025-12-02].
https://doi.org/10.20078/j.eep.20251113.
SHAO Zifeng,ZHANG Yifang,XU Zhiguo,GUO Yongxue,LIU Ning,MA Zhao,HAO Runlong. Advances in Mechanisms of Electrocatalytic Urea Synthesis from CO2 and Different Nitrogen Sources[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-12[2025-12-02].
https://doi.org/10.20078/j.eep.20251113.