近日，我校化学化工学院电化学能源材料团队在电催化氧化尿素领域取得新进展。该成果以“Regulating the Competitive Adsorption of Urea and OH⁻ via Brønsted Base Intercalated Nickel Sites for Highly Selective Urea Oxidation”为题，发表在Advanced Energy Materials上。该论文的第一作者为化学化工学院2022级博士研究生蒋文杰，通讯作者为化学化工学院教授尹诗斌，广西大学是唯一通讯单位。

电催化氧化尿素因其高效、简便、绿色及低成本的优势，在高浓度尿素废水处理和能源转化领域应用前景广阔。然而，在实际电氧化尿素工况下，尿素分子与OH⁻在催化剂活性位点上竞争吸附，导致析氧副反应发生，不仅降低尿素氧化效率，还增加能耗，成为制约该技术产业化应用的关键科学问题。

针对这一难题，研究团队以金属间化合物Ni₃Sn₂为前驱体，构建了Brønsted碱SnO₃²⁻插层的NiOOH催化体系（NiOOH-SnO₃²⁻），并通过原位表面重构实现了活性相的精准调控。研究发现，SnO₃²⁻插层能够改变NiOOH表面的电荷分布，使其带负电，从而通过静电排斥有效抑制OH⁻的强吸附。同时，SnO₃²⁻插层可拉伸Ni−O键并上移Ni的d带中心，从而增强了尿素分子的吸附与活化能力。这种双重效应有效提升了尿素氧化反应速率，同时显著抑制了析氧副反应的发生。该研究提出了一种通过调控活性位点竞争吸附实现高选择性尿素氧化的新策略，为低能耗、高效率处理高浓度尿素废液提供了新思路。

据悉，该研究工作得到国家自然科学基金、广西自然科学基金重点项目和广西大学高性能计算平台的资助与支持。电化学能源材料团队依托化学化工学院与广西电化学能源材料重点实验室，长期致力于电化学能源催化转换、化学储能及石墨烯功能材料的研发，坚持从企业技术难点中凝练关键科学问题，遵循“效率、效益、效果”并重的“三效原则”，以切实解决行业痛点问题。在电催化氧化尿素领域，团队系统开展了催化机理解析、催化剂界面结构调控与设计等方面的研究，已在Advanced Materials、Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials、ACS Catalysis、Chemical Science、Applied Catalysis B: Environmental、Carbon Energy、Journal of Energy Chemistry、Nano-Micro Letters等知名期刊上发表学术论文30余篇，其中多篇入选ESI热点论文和高被引论文。