Импульсная фотоэлектрокаталитическая синтез уреа на Cu(salen)-COF
Новый метод синтеза уреа достигает скорости выхода 69,2 ммоль gcat−1ч−1, повышая устойчивость химических процессов.
Электрокаталитический синтез уреа из углекислого газа и нитратов при обычных условиях предлагает устойчивую альтернативу энергоемкому процессу Боша-Майзера. Однако его эффективность ограничена пространственно-временным несоответствием ключевых углеродных и азотных промежуточных продуктов на интерфейсе катализатора и электролита. В данной работе мы устраняем это ограничение через оптимизацию межфазной микроокружения, комбинируя модификацию ионной жидкостью ковалентной органической структуры меди-сален, импульсную электролизу и фотоэлектрокаталитическое связывание.
Модификация ионной жидкостью обогащает углекислый газ и облегчает межфазный перенос заряда, импульсная электролиза способствует динамическому соответствию углеродных и азотных промежуточных продуктов, а фотоэлектрокаталитическое связывание увеличивает накопление электронов на интерфейсе. Интегрированная система достигает скорости выхода уреа 69,2 ммоль gcat−1ч−1 с Фарадеевской эффективностью 56,7% в H-тип ячейке и 82,5% в поточной ячейке. В этой работе мы устанавливаем обобщаемую стратегию для эффективного электросинтеза уреа через иерархический контроль интерфейса и подчеркиваем потенциал импульсной фотоэлектрокатализа.
