湖南日报·新湖南客户端6月17日讯（记者 易禹琳）作为地球在太阳系中的“好邻居”，火星从上世纪开始，便有人类设想将其变成第二个地球。火星上的主要气体是二氧化碳（CO2），其次是氮气（N2）。记者今日获悉，湖南大学化学化工学院王双印教授首次在常温常压条件下，通过电催化手段将氮气与二氧化碳直接偶联转化成尿素，为“火星改造计划”中植物生长提供了肥料供应策略。相关研究于6月15日发表在《自然—化学》期刊上。
氮肥工业对人类社会的维系与发展至关重要，尿素作为一种重要的含氮肥料，其制备主要是先由哈柏法生产氨气，再将得到的氨气与二氧化碳气体进行反应实现，这两步反应都需要在高温高压的条件下进行，具有高耗能高污染的缺点。因此，开发绿色高效的尿素合成方法具有重要意义。为此，王双印课题组直接将氮气和二氧化碳在水中共电解，合成了尿素。研究发现，氮气与二氧化碳在催化剂表面形成良性共同化学吸附，为耦合反应提供前提。结合原位谱学与理论计算对反应机理进行了深入研究，发现在该共电解体系中，氮气还原与二氧化碳还原的反应路径都得到了优化，该步反应在热力学与动力学上具有明显优势。这项研究为氮气与二氧化碳分子的固定提供了新的思路，同时也为“火星改造计划”中植物生长提供肥料供应策略。
