未经处理的高氨氮废水对环境及人类健康造成了严重的负面影响。近年来，尿素氧化反应（UOR）作为一种可持续清洁能源生成技术，受到了广泛关注。UOR在热力学性能上优于OER（相对于可逆氢电极，RHE，1.23 V），仅需0.37 V（相对于RHE），被视为水解制氢阳极反应的有效替代方案。然而，这一过程不可避免地面临动力学缓慢及吸附/脱附过程复杂等问题，制约了其实际应用。传统的UOR催化剂主要由贵金属构成，导致其经济效益相对较低。受到天然脲酶的启发，镍基催化剂作为一种有前景的替代品脱颖而出，其不仅储量丰富且成本低廉，同时过渡金属镍的d轨道能够得到有效调控，因此在UOR方面展现出巨大的潜力。目前，已有大量研究深入探讨了碱性溶液中镍基氢氧化物、氧化物、硫化物及磷化物的反应机制。近日，扬州大学庞欢教授等人在Science China Materials发表综述论文，深入探讨了UOR的机制，并总结多种镍基催化剂的设计策略，特别是那些以往鲜有讨论的镍基金属有机框架（Ni-MOF）催化剂。接着，系统地概述UOR在实际应用中的广阔前景。最后，讨论了未来研究的潜在方向，以及这一新兴领域所面临的障碍与挑战。Figure 1. Schematic illustration of the development of UOR, including the source of urea and practical application.Figure 2. Schematic illustration of methods to modify the structure of UOR catalysts and their properties.Figure 3. Schematic illustration of the practical application of UOR.Figure 4. Summary of the mechanism, challenges, design strategy and perspectives of Ni-based UOR electrocatalystsQing Li, Yingying Wang, Tao Pan, Yuanyuan Zhu, Huan Pang. Ni-based electrocatalysts for urea oxidation reaction: mechanism, catalyst design strategies and future perspectives. Sci. China Mater. (2024).https://doi.org/10.1007/s40843-024-3207-1
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