Sitios Activos Duales en Heteroestructuras de Cu/Cu2O para la Síntesis Electrocatalítica en Cascada de Aminoácidos

El acoplamiento electrocatalítico C-N permite la producción eficiente y sostenible de aminoácidos. Sin embargo, sufre de caminos de reacción complejos y intensa competencia de adsorción entre los reactivos y los intermedios en un solo sitio. En este trabajo, reportamos una estrategia catalítica en cascada en heteroestructuras de Cu/Cu2O para la electrosíntesis de aminoácidos a partir de nitrato y ácidos ceto. Los catalizadores son capaces de producir una amplia gama de aminoácidos (incluyendo alanina, glicina, leucina y ácido glutámico), logrando una sorprendentemente alta eficiencia Faradaica de hasta 75.78% y un rendimiento de hasta 478.89 mmol h-1gcat-1 para alanina. Las exploraciones del mecanismo revelan la reconstrucción de electrocatalizadores CuO/C en heteroestructuras Cu/Cu2O y un camino catalítico en cascada en sitios duales Cu0/Cu+. La reducción de NO3- y la protonación de intermedios C═N se realizan sucesivamente en los sitios Cu0 y Cu+, respectivamente. Mientras tanto, abundantes interfaces Cu/Cu2O facilitan la transferencia de intermedios. Este trabajo proporciona nuevas perspectivas sobre el diseño de sitios activos bimetálicos para la electrosíntesis de aminoácidos y es propicio para la producción altamente eficiente y sostenible de compuestos organonitrogenados de alto valor agregado.