关键词:
尿素合成
电催化
碳氮偶联
摘要:
电化学合成尿素CO(NH2)2,是以CO2和N2/NO3-为碳氮源,通过水中C—N偶联反应合成尿素产物。作为可再生能源驱动的绿色化学,这是一条极具潜力的合成路径。但目前电化学合成尿素的选择性较差产率较低,迫切需要开发高效的催化剂。制备了一种氯掺杂钌铜氧化物催化剂RuCuO-Cl,它能够高效催化C—N偶联反应合成尿素。RuCuO-Cl在NO3-和CO2体系以及N2和CO2体系下均具有尿素合成的性能,法拉第效率分别可达到22.04%和14.83%,对应产率为77.16和5.64μg·h-1·cm-2。采用了一种简单的方法将Ru引入Cu基催化剂,成功构建多金属协同催化体系。对比氯掺杂铜氧化物CuO-Cl,发现Ru的掺杂有效提升了尿素合成的性能,并且控制Ru掺杂的条件对尿素合成性能进行了调控,证明了Ru掺杂可作为一种优化策略应用于相关的催化剂。