韩布兴院士领衔！中国科学院化学所康欣晨，重磅Nature nanotechnology！

针对传统尿素合成能耗高以及电化学CO2与N2共还原中N2活化困难、析氢反应竞争激烈等问题，中国科学院化学研究所韩布兴院士和康欣晨研究员团队设计了一种离子液体（1-乙基-2,3-二甲基咪唑溴盐）修饰的CuBi催化剂，用于高效电合成尿素。研究目的是开发一种在温和条件下通过H·自由基路径实现高选择性和高产率尿素合成的新策略。实验结果显示，该催化剂在H型电解池中实现了73.0%的法拉第效率和27.4 mA cm-²的电流密度，产率高达124.7 μmol cm-² h-¹。机理研究表明，离子液体阳离子首先被还原为自由基，随后通过接力式电子转移途径将电子传递给H⁺生成高能H·自由基，避免了传统*H中间体的生成，从而有效抑制析氢反应并大幅降低反应能垒。该工作为设计新型电催化剂以调控活性氢物种提供了新思路，展示了该绿色合成路线的巨大应用潜力。