有序金属间化合物是一种提高电催化活性的最有效合金化方法之一，可为单一催化反应中的中间体吸附提供更多的活性位点。然而，在涉及多种起始材料的催化反应中（例如CO2和NO3–共催化合成尿素），通常无法有利于多种中间体的吸附，从而导致倾向于单一催化反应，阻碍了有效的C-N偶联。
2025年3月22日，山东大学吴昊在国际知名期刊Advanced Energy Materials上发表了题为《Enhancing Urea Electrosynthesis From CO2 and Nitrate Through High-Entropy Alloying》的研究论文，Xiaokang Chen为论文第一作者，吴昊为论文共同通讯作者。
吴昊，山东大学教授，博士研究生导师。2010年获得曲阜师范大学学士学位 ；2013年获得复旦大学硕士学位；2016年获得复旦大学博士学位；2016-2018年赴新加坡国立大学从事博士后研究；2018-2020年赴阿卜杜拉国王科技大学从事博士后研究；回国后进入山东大学担任教授。
吴昊教授致力于从多个角度包括分子结构设计，界面和电子结构调控以及反应动力学控制等设计并制备纳米材料；基于纳米材料物化特性研究其作为电极材料在电化学能量存储和转化以及电化学催化反应中的应用。在Adv. Energy Mater.，Adv. Mater.，J. Am. Chem. Soc.等国际学术期刊发表SCI论文数十篇。
在本文中，作为概念验证，作者合成了AuCuIrCo中熵金属间化合物（MEI），并使用Pd破坏其有序排列，从而实现了PdAuCuIrCo高熵合金（HEA）对应物，用于共催化尿素合成。
原位光谱分析表明，MEI主要产生由单独NO3–还原产生的NH3，而HEA则产生更多的C-N偶联产物。
理论计算表明，与MEI相比，HEA显示出降低的*NO2吸附能，并降低了C-N偶联和加氢过程的能量势垒，从而能够有效地与*CO2共吸附，而MEI则过度稳定*NO2，倾向于通过单一路径还原为NH3。
因此，HEA在-0.9 V时实现了52.43 mmol h-1 g-1的高尿素产率和22.57%的法拉第效率（FE），大大超过了MEI。
综上，作者通过将Pd引入中熵金属间化合物，合成了高熵合金，并将其应用于CO2和硝酸盐共催化合成尿素。研究表明，高熵合金的无序结构能够优化*NO2的吸附强度，促进C-N偶联，从而显著提高尿素的产率和法拉第效率。
该研究通过高熵合金的设计，实现了高效合成尿素的目标，产率和法拉第效率显著优于传统中熵金属间化合物。
本研究成果不仅为尿素的绿色合成提供了新的思路，还展示了高熵合金在多路径电催化反应中的巨大潜力，有望推动相关领域的技术进步和可持续发展。
Chen X., Tan Y. Yuan J. et al. Enhancing Urea Electrosynthesis From CO2 and Nitrate Through High-Entropy Alloying. Adv. Energy Mater., (2025). https://doi.org/10.1002/aenm.202500872.
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