当前位置:首页 > 网络首发

网络首发

CO2和不同氮源电催化合成尿素机理研究进展

收稿日期:2025-10-24 修回日期:2025-11-12 接受日期:2025-11-14

DOI:10.20078/j.eep.20251113

摘要: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... 展开+
摘要:

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-

作者:

  • 邵子枫
  • 张怡方
  • 许治国
  • 郭永雪
  • 刘宁
  • 马昭
  • 郝润龙*

作者简介

第一作者:邵子枫(2002—),女,河北廊坊人,硕士研究生,主要研究方向为电催化产尿素。E-mail:2206302730@qq.com
通讯作者:郝润龙(1988—),男,河北邯郸人,教授,主要研究方向为大气污染控制工程。E-mail:runlong880805@163.com

单位

  • 华北电力大学 环境科学与工程系 燃煤电站烟气多污染物协同控制河北省重点实验室

关键字

  • 电催化
  • CO2资源化利用
  • 尿素合成
  • CN偶联
  • 机理研究

基金项目

国家自然科学基金面上资助项目(52470117); 河北省在读研究生创新能力培养资助项目(CXZZBS2024172)

引用格式

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.

相关论文

地址:浙江省杭州市萧山区拱秀路288号煤科大厦
邮编:311201
编辑部电话:0571-82989702;19558121964
编辑部邮箱:office@eep1987.com
网站版权©《能源环境保护》编辑部  浙ICP备06000902号-4