N₂和CO₂固定是一种环保的废物转化能源技术，其可以取代繁琐且要求苛刻的工业尿素生产工艺。近日，青岛科技大学赖建平设计了具有尖端和空位结构的V_N-Cu₃N-300催化剂，并将其用于尿素电合成过程中多相反应物的共活化。

本文要点：

1) 在环境条件下，尿素产量为81µg h⁻¹ cm⁻²，这是首次报道的高面积活性电催化剂，相应的法拉第效率能够达到28.7%。并且全电池电解表现出良好的稳定性，以及在2.1 V下具有0.7 mA cm⁻²的电流密度。此外，作者将连续电解48小时后的电解质蒸发并重结晶，并通过1H NMR确定尿素的纯度可以达到100%。

2) 综合分析表明，尖端效应形成的局部电场可以有效地促进CO₂的吸附和活化。表面氮空位的存在促进了*N=N*中间体的形成，从而确保了C-N偶联，并且还优化了水的离解过程，为尿素的合成提供了质子供应，进而改变了速率确定步骤并且促进了尿素形成。

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Zheng Lv et.al Coactivation of Multiphase Reactants for the Electrosynthesis of Urea Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202300946

https://doi.org/10.1002/aenm.202300946