尿素作为一种广泛应用于制造业、农业等领域的化合物，其传统生产工艺因能耗高而备受关注。近日，中国中山大学的研究团队提出了一种创新的尿素合成方法，为节能生产尿素开辟了新的路径。

尿素的传统生产过程分为两步，先由氮气合成氨，再与二氧化碳反应生成尿素。然而，这一过程需要在高温高压下进行，能耗极大。为了解决这一问题，一些工程师一直致力于设计更节能的尿素合成技术。

中山大学的研究团队提出的新方法，利用预处理后的烟气在质子受限的环境中合成纯尿素。他们通过集成固态电解质的电解槽实现了这一过程，并在《自然纳米技术》杂志上发表了相关论文。研究团队成员刘彦辰、黄家润及其同事在论文中指出，通过建立质子限制环境，可以抑制不必要的副反应，从而促进尿素的生成。

该团队采用的催化剂是一种具有环状异三金属簇的超薄二维金属-唑啉化合物骨架纳米片。实验结果显示，使用这种催化剂从预处理烟气中生产尿素的法拉第效率高达65.5%，且没有氨和其他液体产物生成。在低电池电压下，该团队能够连续生产高纯度尿素水溶液，并获得纯尿素固体。

与传统的尿素合成方法相比，这一新策略不仅能耗更低，而且能够连续生产高纯度尿素，不产生氨副产物。研究人员表示，使用预处理烟气作为直接原料显著降低了投入成本，高反应速率和选择性则有助于降低系统规模和运营成本。

这一创新方法为尿素的大规模节能生产提供了新的机遇，有望推动尿素生产向更环保、更经济的方向发展。

更多信息： Taylor N. Szyszka 等，《高保真体外包装多种合成货物至包封蛋白笼》，《应用化学国际版》(2025)。期刊信息： Angewandte Chemie 国际版