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题名电催化二氧化碳和硝酸根共还原合成尿素研究进展
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作者
范晓娅
赵镇
彭强
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机构
成都理工大学材料与化学化工学院
四川大学化学工程学院
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出处
《化工进展》
北大核心
2025年第5期2856-2869,共14页
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基金
国家自然科学基金(22379101,22075190)
四川省自然科学基金(2025ZNSFSC0897)。
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文摘
尿素是一种关键的农业氮肥,是作物生长不可或缺的原料。电催化CO_(2)和NO_(3)^(-)共还原的C-N偶联反应制尿素被认为是实现清洁和可持续生产的一种有前途的策略,引起了广泛关注。相比于传统的Bosch-Meiser工艺,C-N偶联反应具有降低能耗和减少碳排放的潜力。本文综述了电催化CO_(2)和NO_(3)^(-)共还原合成尿素的最新研究进展,深入探讨了该反应的机理,结合原位表征和密度泛函理论计算,揭示了促进C-N偶联和提升尿素合成效率的微观机制。本文还总结了提高尿素产率的关键催化剂设计策略,包括杂原子掺杂、缺陷工程、异质结构构建、合金化和原子尺度等调控策略。最后,本文提出了未来研究及工业化应用的挑战与展望,特别关注如何在大规模生产中实现高效、低能耗的尿素合成,同时分析了催化剂的结构设计和精细调控,为实现可持续尿素生产提供理论和实践支持。
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关键词
电化学
催化剂
可持续性
NO_(3)^(-)还原反应
CO_(2)还原反应
尿素电合成
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Keywords
electrochemistry
catalyst
sustainability
nitrate reduction reaction
carbon dioxide reduction reaction
urea electrosynthesis
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分类号
TQ032.4
[化学工程]
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