CO₂还原-亲核加成串联催化反应是高效并且环境友好的制备尿素的路径。但是由于CO₂^·-中间体稳定性非常低，难以亲核加成，导致合成尿素的产量低。

有鉴于此，华中科技大学申燕、杨旋提出使用Ni单原子催化剂并且相溶液电解液中加入乙腈的方法改善亲核加成反应。

主要内容

（1）

通过引入乙腈，在-2.2 V的过电势的乙腈/水混合电解液中得到1.10 mM g^-1 h^-1的尿素，这个性能是目前见诸报道的亲核加成方式合成尿素最好的结果。

（2）

进一步研究结果显示，乙腈分子能够稳定CO₂^·-中间体，降低亲核加成反应能垒，改善生成尿素的反应动力学。

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Peize Li, Yan Wei, Xiaoju Yang, Yanbin Zhu, Zhiguo Zhang, Xuan Yang*, Yan Shen*, and Mingkui Wang, Boosting the Urea Synthesis Rate on Ni Single-Atom Catalysts: The Impact of Acetonitrile Electrolyte in the Tandem CO₂ Reduction/Nucleophilic Addition Reaction, ACS Catal. 2024, 14, 7967–7977

DOI: 10.1021/acscatal.4c01557

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.4c01557