Revertendo as Vias de Hidrogenação de Intermediários Contendo Nitrogênio para a Eletrossíntese de Ureia com Cinética Compatível

RESUMO A eletrossíntese de ureia a partir de dióxido de carbono (CO 2 ) e nitrato (NO 3 − ) é uma rota sustentável promissora. No entanto, a incompatibilidade cinética entre os principais intermediários continua a ser o maior desafio para alcançar a acoplamento seletivo C‒N. Neste trabalho, nanofibras de dióxido de titânio dopadas com índio (In‐TiO 2 ) foram desenvolvidas para regular a via de hidrogenação com o objetivo de realizar a eletrossíntese de ureia com cinética compatível. Análises espectroscópicas in situ e cálculos teóricos revelam que o dopagem de In reverte a via de hidrogenação de intermediários contendo nitrogênio do mecanismo Eley‐Rideal (E‐R) para o mecanismo Langmuir–Hinshelwood (L–H). Esta mudança é atribuída ao fornecimento suficiente de *H garantido pela estrutura de água interfacial regulada. Essa via de hidrogenação revertida equilibra a utilização de *H entre a redução de CO 2 e NO 3 − , permitindo uma cinética de formação bem compatível dos principais intermediários para um acoplamento C‒N eficiente. Devido aos méritos acima, In‐TiO 2 alcançou uma notável taxa média de rendimento de ureia de 56,5 mmol h −1 g −1 com uma eficiência faradaica de 32,8%. Este trabalho fornece insights mecanísticos sobre a regulação das vias de hidrogenação para uma eletrossíntese de ureia eficiente.