Co-redução Eletroquímica de N2 e CO2 para Ureia Usando Nanorods de Bi2S3 Ancorados a Óxido de Grafeno Reduzido Doped com N

Produzir “ureia verde” usando energia renovável, N2 e CO2 é um desafio considerado há muito tempo. Aqui, um eletrocatalisador, Bi2S3/óxido de grafeno reduzido dopado com N (RGO), foi sintetizado pela carga dos nanorods de Bi2S3 no N-RGO por meio de um método hidrotermal. Os compósitos Bi2S3/N-RGO exibem o maior rendimento de ureia (4,4 mmol g–1 h–1), que é 12,6 e 3,1 vezes maior do que os de Bi2S3 (0,35 mmol g–1 h–1) e de N-RGO (1,4 mmol g–1 h–1), respectivamente. O N-RGO, devido à sua estrutura porosa e de camadas abertas, melhora a eficiência da transferência de massa e a estabilidade, enquanto os grupos básicos (-OH e -NH2) promovem a adsorção e ativação de CO2. O Bi2S3 promove a absorção e ativação do N2 inerte. Finalmente, os locais de defeito e o efeito sinérgico nos compósitos Bi2S3/N-RGO atuam simultaneamente para formar ureia a partir de N2 e CO2. Este estudo fornece novas informações sobre a síntese de ureia em condições ambiente e uma estratégia para o design e desenvolvimento de um novo material para a síntese de ureia verde.