电催化N₂和CO₂偶联合成尿素具有高效率的优势，能够缓解能源危机，降低碳排放问题。但是，打破N≡N化学键非常困难，导致电催化合成NH₃或者尿素非常困难，并且阻碍其工业化。

有鉴于此，湖南大学王双印、Chen chen、科廷大学蒋三平等报道一种活化N₂分子的新型机理，这种机理通过增加N≡N化学键而不是打破N≡N化学键，从而能够一步实现C-N偶联制备尿素。

主要内容

（1）

构筑了Zn-Mn双原子催化剂，修饰轴向Cl配体，Zn-Mn位点具有较高的CO容忍性，法拉第效率达到63.5 %，是目前相关报道的最好结果。由于反应过程不涉及打破N≡N化学键，因此避免生成NH₃副产物，因此合成尿素的N选择性达到100 %。

（2）

这打破了以往报道的合成尿素工作中面临生成NH₃的问题。通过同位素标记和Operando同步辐射FTIR表征，说明活化N-N三重键和活化N₂的能力来自CO和吸附N₂之间的C-N化学键耦合。

参考文献

Xiaoran Zhang, Xiaorong Zhu, Shuowen Bo, Chen Chen, Kai Cheng, Jianyun Zheng, Shuang Li, Xiaojin Tu, Wei Chen, Chao Xie, Xiaoxiao Wei, Dongdong Wang, Yingying Liu, Pinsong Chen, San Ping Jiang, Yafei Li, Qinghua Liu, Conggang Li, Shuangyin Wang, Electrocatalytic Urea Synthesis with 63.5% Faradaic Efficiency and 100% N-selectivity via One-step C–N Coupling, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202305447

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202305447