中新网合肥11月2日电 (吴兰 耿竞)记者2日从中科院合肥物质科学研究院获悉，该院科研职员在电化学合成尿素方面取得新希望。
相关研究效果揭晓在国际著名学术期刊Angewandte Chemie International Edition上。
近期，中科院合肥研究院固体所情形与能源纳米质料中心与激光液相制备与加工手艺课题组，接纳液相激光辐照要领在碳纳米管上制备了共生的碳包覆非晶态铁和四氧化三铁纳米颗粒，实现高效电化学合成尿素。
尿素是化肥的主要氮源，全球年产量凌驾1亿吨。尿素除了用作农业肥料外，也是制药和化工生产的主要质料。
生产尿素的主要工业蹊径是通过二氧化碳和氨反应的Bosch-Meiser工艺，该工艺不但需要极端苛刻的反应条件，例如150-200°C的高温顺150-250 bar的高压等，还会导致高能耗和二氧化碳排放，并消耗了能源麋集型Haber-Bosch工艺生产的全球80%的氨。因此，探索在温顺条件下举行尿素合成的节能经济蹊径尤为主要。
最近的研究批注，在情形条件下，通过电化学还原二氧化碳和硝酸根可以合成尿素，但其效率较低，现实应用仍面临重大挑战。合成历程中的要害办法中需要一种高效的催化剂。
基于此，研究职员接纳液相激光辐照要领在碳纳米管上制备了共生的碳包覆非晶态铁和四氧化三铁纳米颗粒，所制备的纳米颗粒包括两种铁基活性组分。这两个差别结构单位的保存，使协同电催化活化二氧化碳和硝酸根实现C-N偶联成为可能。
电化学测试以及密度泛函理论盘算显示，在一定情形条件下对二氧化碳和硝酸根电催化偶联天生尿素体现出优异的活性。该事情为解决情形条件下尿素合成问题提供了一种新战略。