Dual Electron Donating Metal‐Boron Reaction Center Boosts Electrocatalytic Urea Synthesis from N2 and CO2

化学 尿素 过渡金属 无机化学 光化学 催化作用 有机化学
作者
Nuttapon Yodsin,Poobodin Mano,Kaito Takahashi,supawadee namuangruk
出处
期刊:Chemcatchem [Wiley]
标识
DOI:10.1002/cctc.202400304
摘要

Urea (NH2CONH2) production by electrosynthesis at mild conditions has been hampered due to the lack of systematic evaluation of pathways in effectively activating inert N2 and CO2 molecules and facilitating the formation of C‐N bonds. This work, we evaluated 16 transition metal (M) atoms anchored on a carbon nitride nanosheet with boron (B) doping (M‐B@C2N) for boosting urea production by theoretical calculations. All possible urea synthesis pathways, (i) CO2 pathway, (ii) OCOH pathway, (iii) CO pathway, and (iv) NCON pathway, were comparatively studied on Cu, Fe, Co, Ni‐B@C2N. This systematic calculation identified that the first reduction of *N2 is the key step for urea synthesis. We found that the bond index of *N2 shows a strong correlation with ΔG*N2®*NNH, so they are promising descriptors for screening. Through the screening, we found that Nb‐ and Mo‐B@C2N show a low limiting potential of ‐0.56 and ‐0.53 V. Although previous studies found that spin could promote C‐C bond formation on M‐B@C2N, we found that for C‐N coupling, such effects by spin were only active for Nb‐B@C2N. Combining boron and early transition metal atoms allows for neighboring reaction sites that simultaneously donate electrons to activate inert N2 and CO2 for efficient urea synthesis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
慕青应助尼古丁的味道采纳,获得10
刚刚
霍元正完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Huang完成签到 ,获得积分0
1秒前
1秒前
1秒前
复杂之桃完成签到,获得积分10
1秒前
干净水彤完成签到,获得积分10
2秒前
weven发布了新的文献求助10
2秒前
干净海秋发布了新的文献求助10
3秒前
karma发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
笨笨松完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Starry发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
斯文败类应助蓝橙采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
orixero应助JasperChan采纳,获得10
6秒前
Yvan发布了新的文献求助10
7秒前
SciGPT应助怡春院李老鸨采纳,获得10
7秒前
7秒前
wpk9904发布了新的文献求助10
7秒前
wang应助ddy采纳,获得10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
8秒前
van完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
小耗子发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
皓月星辰发布了新的文献求助10
8秒前
后来发布了新的文献求助20
9秒前
zm完成签到,获得积分10
10秒前
CodeCraft应助一只科研鼠采纳,获得10
10秒前
10秒前
BakedMax发布了新的文献求助10
10秒前
aojoo完成签到,获得积分20
10秒前
phd_cheng完成签到,获得积分10
11秒前
守辛完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3970724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3515419
关于积分的说明 11178342
捐赠科研通 3250592
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1795372
邀请新用户注册赠送积分活动 875802
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 805181