以二氧化碳（CO2）和氧化氮（NOx）为原料来电催化合成尿素的方法可以极大降低碳排放。然而，这种方法最大的挑战是缺乏有效的电催化剂。
近日，澳大利亚阿德莱德大学焦研副教授等人在ScienceChina Materials发表研究论文，设计了一组C9N4担载的三单原子电催化剂用于尿素生产，使用DFT理论计算了反应路径，使用过渡态理论搜寻了多个反应能垒，结果表明三单原子催化剂Ni2Zn/C9N4能够高效地电催化合成尿素。
本文要点：
1) 在这个催化剂体系中，Ni2Zn/C9N4的作用是多重的：它不仅可以促使CO2和NOx转化成耦合前驱体，更重要的是通过一步N-C-N耦合机制促进尿素的生成，从而抑制其他竞争反应。
2) 在这种N-C-N耦合机制中，*CO插入到已经形成的H2N*-*NH2中，与两个N原子同时结合。
本工作展示了三单原子催化剂在电催化生成含多个氮/碳原子化合物过程中的重要作用。