金属/水酸化物ヘテロ構造が二酸化炭素と硝酸の還元反応を連鎖させ、効率的な尿素電気合成を実現する

要約 硝酸イオンと二酸化炭素を直接結合させて尿素を合成することは、産業におけるボッシュ‐マイザー法に対する魅力的な代替手段です。しかし、二酸化炭素と硝酸の同時活性化、さらには単一の活性サイトでの効率的なC−N結合は大きな課題を提示します。ここでは、尿素電気合成のための二酸化炭素と硝酸還元反応を連鎖させるAg−CuNi(OH) 2複合体を合成することに基づいた新しい金属/水酸化物ヘテロ構造戦略を提案します。この強く結合した金属/水酸化物ヘテロ構造インターフェースは、二酸化炭素と硝酸活性化のための2つの異なるサイトを統合し、尿素形成のために*CO（銀上の*は活性サイトを示す）と*NH 2（水酸化物上の）を結合させます。さらに、強く結合したインターフェースは水分解プロセスを最適化し、活性水素原子の供給を促進することで、尿素形成に不可欠な脱酸素還元プロセスを加速します。その結果、我々のAg−CuNi(OH) 2複合体は、25.6 mmol g cat. −1 h −1の高い尿素収率と46.1 %の高い尿素ファラデー効率、および優れたサイクリング安定性を提供します。この研究は、インターフェースにおける役割に考慮してC−N結合のための二つのサイト触媒の設計に新しい洞察を与えます。