尿素氧化反映是情况氨氮废水处置的主要道路,同时也是光电化学水裂解制氢中广受存眷的阳极半反映。高效的尿素-亚硝酸盐转化有助于实现人工氮轮回的闭环,树立可连续的氮经济。但是,以后光电催化尿素剖析研讨中每每面对着迟缓的碳?氮键解离能源学与低产品抉择性等成绩。在国度天然迷信基金委、科技部跟中国迷信院的支撑下,化学所光化学试验室赵进才课题组章宇超级在光电催化氨氮废水处置方面获得了一系列主要停顿(Angew. Chem. Int. Ed. 2022,61,e202214580;Angew. Chem.,Int. Ed.2024,63,e202316218;Energy Environ. Sci.2024,17,4681),提醒了光电化学全解池中偏压散布的广泛法则与调控准则(Natl. Sci. Rev.2024,11,nwae053)。近来,他们发明在氧化镍润饰的N型硅光阳极名义,捕捉态空穴与吸附态尿素之间存在强吸引感化,其可诱发近乎能干垒的氮–氧偶联进程,继而减弱尿素分子中碳–氮键的成键才能并晋升尿素剖析能源学。定量成果表现,当名义空穴(低价镍–氧物种)笼罩度由0晋升至1时,尿素剖析活化能从0.74 eV下降至0.41 eV,对应的尿素剖析速度晋升超两个数目级。进一步地,经由过程增添辐照强度增进名义空穴累积,在1.08 VRHE的低偏压下实现了100 mA cm?2的产业级光电流密度。这一任务为晋升光电催化尿素氧化活性供给了新战略。相干研讨结果宣布于Angewandte Chemie International Edition。论文第一作者为博士生党昆,通信作者为章宇超研讨员。