电化学C-N偶联过程可以同时还原二氧化碳（CO₂）和少量含氮物质，并促进有机氮物质（如尿素、甲胺、甲酰胺和乙胺）的生产。这种方法由于其潜在的经济和环境效益而受到了人们的广泛关注，尽管在这一新兴领域已经取得了巨大进展，但其仍面临巨大挑战，包括反应物吸附缓慢、竞争性副反应和复杂的反应途径，导致产率和选择性低。近日，新南威尔士大学戴黎明院士对用于电化学碳氮偶联的碳基催化剂合理设计进行了综述研究。

本文要点：

1)在环境条件下，作者综述了通过电化学C─N键形成反应从含量丰富的资源/废物（如CO₂和小氮分子（氮：N₂，亚硝酸盐：NO₂⁻，硝酸盐：NO₃⁻，氨：NH₃等））中电合成有价值的有机氮化合物，尤其是其中的碳基催化剂。

2) 此外，作者分析讨论了电化学C─N键的形成机制、碳基电催化剂的设计原理和不同电解槽设计的影响。最后，作者对该领域的目前挑战和和未来前景进行了展望。

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Yan Li et.al Rationally Designed Carbon-Based Catalysts for Electrochemical C-N Coupling Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202401341
https://doi.org/10.1002/aenm.202401341