近日，中科院宁波材料技术与工程研究所非金属催化团队研究员张建、济南大学教授张昭良与中科院磁性材料与器件重点实验室研究员钟志诚合作，在耦合场催化领域取得最新研究成果。相关论文发表于《自然-催化》。
非金属催化团队多年来致力于多相催化研究，开发用于生物质转化与典型化工反应的高效多相催化材料。在该研究中，副研究员张业新等独辟蹊径，尝试将非传统的电加热方式引入催化燃烧过程，创新发展了碳烟燃烧的电气化催化方法。研究人员对导电纳米金属氧化物施加低电压形成贯穿电流，产生电热效应和电子效应引发与之接触的碳烟燃烧反应，依托负载钾的纳米氧化锡锑导体催化剂，设计了程序控制电功率线性增长的电气化策略。在通电初始5分钟内可完成50%以上的碳烟转化、燃烧温度在75℃以下，显著降低了燃烧温度对催化剂—碳烟接触方式的依赖，性能远优于传统热催化反应(50%碳烟转化率、温度>300℃)。该方法只需施加低电压即可实现碳烟的高效催化净化，摆脱了外加热源并减少了热传递损失，能耗可降低一到两个数量级。
研究团队通过机理研究揭示电流可驱动催化剂晶格氧移动，促进晶格氧与碳烟的反应，从而提升活性结构催化碳烟燃烧活性。此外，团队还发现了导电催化剂颗粒与碳烟颗粒之间相对的电场力流化效应，即两种颗粒在电场库仑力作用下会产生逆向运动，该效应可增强催化剂和碳烟之间的接触。
催化燃烧电气化方法突破了传统热催化的碳烟起燃温度限制，有望用于柴油车及油电混动车尾气后处理，即以车载电源为动力并将电气化策略集成到电子控制单元，实现碳烟颗粒物排放的实时控制。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41929-021-00702-1
(原载于《中国科学报》 2021-12-29 第4版 综合)
记者从中国科学院化学研究所获悉，该所朱道本院士、狄重安研究员联合国内合作者，研制出一种具有不规则多级孔结构的塑料热电薄膜，其核心性能指标创造了柔性热电材料的同温区性能纪录，为可穿戴发电设备、贴附式制冷......
“我国有机氟的各项工作都是大集体几代人的努力工作成果，绝不是我一个人的。”——黄维垣黄维垣（1921.12.15—2015.11.17），有机化学家，曾任中国科学院上海有机化学研究所副所长、所长。早期......
近日，市场监管总局（国家标准委）批准发布一批重要国家标准，涉及新兴领域、交通和绿色低碳、安全生产、经贸服务等方面，本批标准发布后将在提升人民群众生活品质、保障生命财产安全等方面发挥重要作用。在新兴领域......
在能源存储技术快速发展的今天，锂离子电池和钠离子电池因其卓越的性能被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和大规模储能系统中。但传统电池材料在电池能存多少电、充电有多快、反复充电能使用多久等方面都遇到了难......
两部门关于公布生物医用材料创新任务揭榜挂帅（第二批）入围揭榜单位的通知工业和信息化部办公厅国家药品监督管理局综合和规划财务司关于公布生物医用材料创新任务揭榜挂帅（第二批）入围揭榜单位的通知工信厅联原函......
记者从中国科学院金属研究所获悉，该所科研团队近日在固态锂电池领域取得突破，为解决固态电池界面阻抗大、离子传输效率低的关键难题提供了新路径。该研究成果已于近日发表在国际学术期刊《先进材料》上。固态锂电池......
一块10厘米的硅晶圆，上面有使用B-EUV光刻技术制作的大型可见图案。图片来源：美国约翰斯·霍普金斯大学一个国际联合团队在微芯片制造领域取得关键突破：他们开发出一种新型材料与工艺，可生产出更小、更快、......
8月27日，围绕“科教融合赋能新材料创新”主题，中国科学技术大学材料科学与工程科教融合论坛暨第二届师昌绪物质科学与技术论坛，在中国科学院金属研究所举办。会议现场。主办方供图李依依、柯伟、成会明、方忠、......
记者从AEIC学术交流中心获悉，8月12日至14日，由英国伯明翰大学主办的第四届机械、航天技术与材料应用国际学术会议（MATMA2025）在英国伯明翰大学召开。来自机械工程、航空航天技术及材料科学领域......
8月7日，2025中国化工学会能源、材料与化工学术会议在中国石油兰州石化公司召开，400余名专家、学者齐聚金城兰州，聚焦国家重大战略和产业深度发展需求开展深入交流研讨，共享最新成果，加快推进甘肃省绿色......