O mecanismo esquemático de síntese eletrocatalítica de ureia baseado em Bi-BiVO 4 Efeitos sinérgicos da heteroestrutura de Mott-Schottky Crédito:Zhang Guangjin e Yuan Menglei
Convertendo o nitrogênio (N 2 ) e dióxido de carbono (CO 2 ) em moléculas de ureia de valor agregado por meio da reação de acoplamento C-N é um método promissor para resolver o problema do CO excessivo 2 emissões.
Em comparação com processos industriais de grande consumo de energia, a síntese eletroquímica de ureia fornece uma rota atraente em condições moderadas. Contudo, ainda enfrenta desafios de baixa atividade catalítica e seletividade.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Zhang Guangjin do Instituto de Engenharia de Processos (IPE) da Academia Chinesa de Ciências fabricou Bi-BiVO 4 Catalisadores de heteroestrutura Mott-Schottky para síntese eficiente de ureia em condições ambientais.
Este trabalho foi publicado em Angewandte Chemie International Edition em 25 de fevereiro.
A transferência espontânea de carga nas heterointerfaces promove a formação da região de carga espacial. "A região de carga espacial não apenas facilita a adsorção direcionada e ativação de CO 2 e n 2 moléculas nas regiões eletrofílicas / nucleofílicas geradas, mas também suprime efetivamente o envenenamento por CO e a formação de intermediário NNH endotérmico *, "disse o Prof. Zhang.
O adsorvido * N 2 pode promover CO 2 redução para formar CO, e então o CO gerado reagirá ainda mais com * N 2 para produzir o intermediário * NCON * desejável por meio da reação de acoplamento eletroquímico C-N.
“O processo de protonação subsequente sofre preferencialmente o mecanismo de alternância até a formação da uréia, "disse o Prof. Zhang.
Os pesquisadores usaram voltametria de varredura linear (LSV) para avaliar preliminarmente o desempenho potencial da eletrossíntese de ureia com Bi-BiVO 4 híbridos. Os resultados mostraram que Bi-BiVO 4 híbridos exibiram bom desempenho na reação de redução eletrocatalítica de nitrogênio (NRR) e CO 2 reação de redução (CO 2 RR), que garantiu a produção eletrocatalítica de uréia.
