Catal 论文 | 从分子到材料：通过碳氮键构筑实现二维电催化剂上高效尿素合成
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湖南大学与青岛科技大学的研究团队在Catal期刊发表综述文章，系统总结了表面功能化二维材料在电催化碳氮（C–N）耦合反应中的应用，为替代传统哈柏–博施法合成尿素提供了绿色新路径。
要点概览
绿色化学新方向：CO2与N2/NOX电催化耦合实现环境友好尿素合成
二维材料优势突出：如MoS2、MXene、MOFs等具备高比表面积与可调电子结构
表面功能化策略：杂原子掺杂、缺陷工程、分子修饰
催化剂创新亮点：单原子与双原子催化剂，轨道对称性匹配降低能垒
挑战与展望：N2溶解度低、反应路径复杂，未来方向包括反应器设计与原位表征技术发展
研究意义
本综述工作系统阐述了二维材料在电催化尿素合成中的关键作用，尤其在提升能效、反应选择性和工业可扩展性方面具有重要意义。通过异原子掺杂、缺陷工程和分子修饰等表面功能化策略，作者提出了设计适应性催化剂的路径，为在常温常压下实现绿色碳氮耦合提供理论基础与实践指导。
作者与单位
• 尚悦，陈大伟，陈晨，王双印
湖南大学化学与化工学院，化学与生物传感国家重点实验室，教育部先进催化工程研究中心，中国长沙
• 尚越，陈大伟
青岛科技大学材料科学与工程学院，中国青岛
通讯作者及邮箱：
• 陈大伟 – [email protected]
• 陈晨 – [email protected]
• 王双印 – [email protected]
期刊介绍
Catal 是Springer旗下一本专注于催化方向的开放获取新刊。这本期刊旨在发表具有独创意义的重要工作。期刊将以催化应用为导向，促进基础研究学者和工业工程师之间具有包容性的沟通，更加有效地发布有关创新技术和实际应用的重要研究成果。
关于Catal：
目标影响因子20
优先考虑关键催化应用方向的研究工作
关注青年研究人员
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