近期，我院毛宝东和施伟东教授团队在化学化工领域顶级期刊Angewandte Chemie International Edition (IF: 16.9) 上发表研究论文“Confined Cu₁₁₁ Nanolaminates as a Single-Phase Nanoreactor for Efficient Urea Electrosynthesis”。江苏大学为第一完成单位，博士生张东旭为第一作者，毛宝东、施伟东和苏州大学康振辉教授等为共同通讯作者。

现代电催化体系多涉及多物种级联反应，这对催化剂的多组分、多功能特性提出了严苛要求。而体系的这种复杂性，为识别和阐明真实活性相的结构与功能本质带来了巨大挑战。本研究通过原位电化学重构策略，在Cu_1.94S/In₂S₃异质结界面成功构建了限域的Cu₁₁₁纳米片层。所制备的Cu₁₁₁纳米片层作为单相纳米反应器，可优先吸附CO₂并级联捕获氮中间体，从而在一个独特的超低电位窗口内实现C-N偶联及尿素合成。

性能测试表明，优化后的Cu_1.94S/Cu₁₁₁/In₂S₃催化剂在-0.35 V（vs. RHE）的超低电位下表现出卓越性能，尿素产率11823.65μgh^-1mg_Cu111^-1，法拉第效率69.34%，性能超越已报道的过渡金属基电催化剂。原位光谱分析与理论计算揭示了Cu₁₁₁纳米片层单一活性相中的反应路径及纳米限域协同效应，即CO₂首先在活性位点上被锚定并还原为*CO中间体，随后与生成的*NO₂级联发生C-N偶联反应，形成尿素的关键中间体*CONO₂，最终转化为目标产物尿素。本研究为明确复杂异质结电催化剂中的真实活性相提供了重要证据，也为能源与环境领域先进电催化剂设计提供了全新思路。

该研究获得国家自然科学基金面上和杰青等项目资助。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.2242110