河南大学 时新建教授团队最新 Nat.Catal：原位电化学领域取得重大突破

北京时间 今天（ 1 月 21 日）零点 ，河南大学 时新建教授团队在原位电化学领域的研究 成果 以题为 “In situ electrochemical production of solid peroxide from urine ” 为题， 在国际顶级期刊《自然催化》（ Nature Catalysis ） 发表，标志着 原位电催化产固体过氧化物的首次突破 。该成果入选封面文章,并在 Nature 系列专栏进行热点报道 。

第一作者： 时新建、姜岳

通讯作者： 时新建、姜岳、吕鹏

通讯单位： 河南大学

长期以来，尿液处理一直是城市污水处理中最复杂的环节之一。尿液中富含的尿素是具有潜在经济价值的氮源，但现有技术由于能耗高、分离效果差且环境成本高，难以实现经济性与环保性的平衡 。

为解决这一问题 ， 河南大学 时新建 教授联合贾瑜教授、吕鹏博士等人合作 开发了一种创新性的原位电化学技术，通过绿色低能耗的工艺，将人类和哺乳动物尿液中的尿素 利用 电化学反应直接转化为高纯度过碳酰胺（一种高附加值尿素衍生物） ，首次实现原位电催化产固体过氧化物 。这一技术不仅实现了尿素的高效分离，还将 “ 废弃物 ” 资源化，有效提升了污水处理的经济效益与环保性能 。

图 1 ： 新型尿素提取方法与传统方法对比 。

要点 1 ： 研究团队 通过 精准控制反应中的活性位点和结构设计，实现 了 尿素的高效转化和过碳酰胺的高纯度 收集 。实验显示，这种技术能够在低能耗条件下实现接近 100% 的过碳酰胺纯度，并将转化效率提升至新的高度。

图 2 ：结构调控与机制创新

要点 2 ： 这一技术形成了一个 “ 生产 — 利用 — 回收 ” 的闭环模式。在转化过程中，尿液中的氮元素被高效利用，同时减少了污水处理中的能源消耗和温室气体排放。这种方法为未来城市和农村的废水处理提供了可复制、可推广的 新范式 。

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