韩布兴院士/康欣晨，Nature Nanotechnology！

背景：传统尿素合成依赖高能耗的哈伯-博施法，电催化CO2与N2共还原提供替代路径，但面临N2活化难和析氢竞争严重的问题。研究目的：通过设计离子液体锚定的CuBi催化剂，探索氢自由基介导的新反应路径，以抑制副反应并提升尿素合成效率。结论：研究团队开发了IL@CuBi催化剂，在H型电池中实现73.0%的法拉第效率和124.7 μmol cm-2 h-1的产率。机理研究表明，离子液体阳离子被还原为自由基，通过继电电子转移将电子传递给H⁺生成高能H·自由基，有效绕过析氢反应并降低加氢能垒。催化剂稳定性超过35小时，大面积电极实验可合成克级尿素。生命周期评估显示，配合绿电时能耗仅4.19 MJ/kg，全球变暖潜势为-0.32 kg CO2/kg尿素，实现负碳排放。该工作为绿色尿素合成提供了高效、可持续的新技术原型。