Angew：TiO2納米片中的單原子和雙原子，電催化合成尿素哪個更好？

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單原子和雙原子催化劑作為后起之秀，在電催化領域得到了廣泛的報道。

近日， 北京交通大學 Xi Wang 通過空位錨定策略方法制備了單原子 Pd ₁ -TiO ₂ 光催化劑和雙原子 Pd ₁ Cu ₁ -TiO ₂ 光催化劑，旨在回答這樣一個問題：單原子和雙原子催化劑更適合于電催化合成尿素。

要點2.  在電催化尿素生產中， Pd ₁ Cu ₁ -TiO ₂ 催化劑表現出超高的尿素活性， Pd ₁ Cu ₁ -TiO ₂ 催化劑表現出 166.67 mol _urea mol _Pd ^-1 h ¹ 的超高尿素活性，在 0.5 V 時相應的法拉第效率為 22.54 % 。這比 Pd ₁ -TiO ₂ 的高得多。

要點3.  實驗測試、原位漂移譜表征和密度泛函理論計算表明，雙原子 Pd ₁ Cu ₁ -TiO ₂ 比單原子 Pd ₁ -TiO ₂ 更容易促進碳氮偶聯，且能壘更低。 Pd ₁ Cu ₁ -TiO ₂ 中 Pd ₁ Cu ₁ 和 O _V 活性中心的協同效應促進了 CO ₂ 和 N ₂ 在兩個活性中心上的偶聯。

在納米片上引入雙原子有望成為提高尿素合成電催化活性的一種新的有效途徑。

Lu Pan, et al, Single-Atom or Dual-Atom in TiO ₂ Nanosheet: Which is the Better Choice for Electrocatalytic Urea Synthesis?, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202216835

DOI: 10.1002/anie.202216835

https://doi.org/10.1002/anie.202216835

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