作者仅3人，且全部中文署名！四川大学「国家级青年人才」刘犇团队，最新Nature子刊！

该研究针对电催化碳-氮偶联合成六亚甲基四胺（HMTA）过程中化学吸附有限、活化动力学低和热力学不利等挑战，提出了一种物理设计策略。四川大学刘犇教授团队通过构筑兼具尖端增强电场效应与介孔限域效应的铜介孔纳米尖端（Cu MNTs）催化剂，实现了NO3⁻与HCHO在水中高效、高选择性地级联合成HMTA。实验表明，尖端结构促进了反应物的电化学吸附与活化，降低了质子化能垒；介孔微环境作为纳米反应器富集并稳定中间体，热力学上推动了级联C-N偶联与环化反应。该催化剂在HMTA合成中达到94.2%的法拉第效率、0.227 mmol h⁻¹ cm⁻²的产率，并维持了50次循环（100小时）的稳定性。在流动池反应器中验证了其实际应用潜力，分离得到的HMTA纯度为80.7%，回收率为85.1%，初步技术经济分析表明合成1吨HMTA的利润约为823.2美元。本研究深化了层级结构催化剂的物理设计，为电化学级联合成高附加值化学品提供了新路径。