MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41467-025-67741-1

Медицинская библиотека · Nature communications · 2025

Nano-confinement engineering boosts C-N coupling for urea electrosynthesis.

Du Jiaxin, Wu Yunshuo, Fang Siyu, Xu Daliang, Liu Min, Liang Heng, Wu Zhongbiao, Lu Gaoqing Max, Wu Xuanhao

СтатьяПеревод в очереди

Аннотация

The electrochemical co-reduction of CO2 and nitrate provides a sustainable route for urea synthesis via C-N coupling, yet kinetic limitations and poor intermediate interactions hinder urea yields. Here, we engineer a nano-confined CuRu bimetallic catalyst within mesoporous carbon hollow spheres (MCHS) to overcome these barriers. By spatially confining reactants and intermediates, the catalyst achieves a urea yield of 12.51 g h-1 gcat-1 at 250 mA cm-2, with 125-hour stability. In situ spectroscopy and computational analyses reveal that nano-confinement switches the C-N coupling pathway from the thermodynamically favored *COOH-*NH2 to kinetically driven *OCO-*NO intermediates, bypassing energy barriers. Precise pore-size engineering (4-11 nm) demonstrates that optimal confinement simultaneously enhances reactant transport and intermediate retention, boosting selectivity. This work establishes nano-confinement as a versatile approach for controlling multi-step electrocatalytic processes, enabling sustainable chemical synthesis.

Для цитирования: Du Jiaxin, Wu Yunshuo, Fang Siyu, Xu Daliang, Liu Min, Liang Heng, Wu Zhongbiao, Lu Gaoqing Max, Wu Xuanhao. Nano-confinement engineering boosts C-N coupling for urea electrosynthesis.. Nature communications. 2025. DOI: 10.1038/s41467-025-67741-1.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.