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中国科大模拟生物酶设计制备氧还原反应电催化剂

锰(Mn)基催化剂通常对电催化氧还原反应(ORR)活性较低。然而,在生物界中,锰(II)离子常常是多种金属酶的辅因子。例如,具有Mn辅因子的血红素铜氧化酶(HCO)可以将O2还原成H2O,其活性中心Mn金属离子同时与O和N原子配位。 近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料科学学院材料系教授陈乾旺课题组通过模拟生物酶中Mn基辅酶因子的结构和功能,以含有Mn金属的MOFs作为前驱物,将O和N原子配位的Mn活性位点原子级地分散在三维石墨烯骨架中,利用石墨烯的良好导电性成功地将Mn调控成高活性的ORR催化活性位点,实现了高活性的催化。该仿生电催化剂在碱性条件下表现出优异的ORR和锌空气电池电极性能,甚至比商业Pt/C更好。该研究成果以O-, N-Atoms-Coordinated Mn Cofactors within a Graphene Framework as Bioinspired Oxyge......阅读全文

中国科学技术大学发表10篇CNS,全球学术排名表现出色

Science:中国科学技术大学在量子力学再取新突破  实现对量子系统的调控是人类认识并利用微观世界规律的必然诉求,也是诸多前沿科学领域的核心要素。自旋作为一种重要的量子调控研究体系,在世界各国的量子计划中均被列为重点研究对象。开展单自旋量子调控研究有助于人们在更深层次上认识量子物理的基础科学问题,

2篇Science 2篇Nature 1篇Cell 2019年中国科学技术大学成果丰硕

  2019年4月10号,中国科学技术大学薛永泉/张冰研究团队等人在Nature上在线发表了题为A magnetar-powered X-ray transient as the aftermath of a binary neutron-star merger的文章。  于此同时,iNature还

中国科大等面向燃料电池应用的催化材料设计取得新进展

  近日,中国科学技术大学教授熊宇杰课题组与新加坡南洋理工大学David Lou研究组合作,研究表明为实现高电催化性能,并非需要在催化剂表面具有大面积的高指数晶面覆盖度,该工作为电催化材料设计提供了新的视角,研究成果发表在《德国应用化学》。论文的共同第一作者是中国科大博士生马亮、高级工程师王成名和南

造纸废水处理详解 制浆造纸废水处理与资源化

  造纸废水按其产生环节分为制浆废液、中段水和纸机白水。制浆废液通过常规的碱回收工艺可以得到回收利用;纸机白水通过气浮或多盘真空过滤等处理后可直接回用于生产;通常所说的造纸废水主要指的是中段水,它含有木素、半纤维素、糖类、残碱、无机盐、挥发酸、有机氯化物等,具有排放量大、COD高、pH变化幅度大、色

双核酞菁铁电催化性能研究

酞菁类物质因其特殊的大环共轭结构而具有良好电催化性能,通过改变其共轭环上的取代基及中心金属原子和分子的聚集方式实现分子设计,这种结构的可调变性赋予它作为电催化剂性能开发的广阔空间。 燃料电池是一种环境友好的发电装置,阴极氧还原催化剂对燃料电池的性能起着关键作用。燃料电池阴极催化剂通常分为

燃料电池电催化剂替代成为可能

   电动汽车已穿梭在大街小巷,燃料电池车还会远吗?其中,燃料电池是关键。然而燃料电池除了生产成本过高外,其能量转换效率受到阴极氧还原反应缓慢的制约。因此,研究并开发替代贵金属催化剂、提高电催化剂活性成为燃料电池发展的重要研究课题之一。  中国科学技术大学国家同步辐射实验室副研究员刘庆华团队在这一研

科学家研制出新型氢氧燃料电池阴极催化剂

  中国科学技术大学教授曾杰团队与国家同步辐射实验室教授鲍骏团队合作,研制出一种新型氢氧燃料电池阴极催化剂。该催化剂为超立方体框架结构,在氢氧燃料电池阴极反应中表现出高活性和高稳定性,为今后相关电催化剂的设计提供了新思路。该成果日前发表于《美国化学会志》。 燃料电池是一种化学

Nature系列10篇,清华、复旦、武大、西南交大等成果速递

  1. Nature Photonics:光学镊子声子激光器  声子激光器是普遍存在的光学激光器的类似物,并且其已经在各种环境中实现。然而,对于介观悬浮光机械系统还没有相关报道,并且这些系统正在成为量子力学和重力的基本测试的重要平台,以及发展为机械运动耦合到电子自旋和电荷的传感模式。受到Arthu

化工废水处理技术 你要了解的都在这里

  化工废水是指化工厂生产产品过程中所生产的废水,如生产乙烯、聚乙烯、橡胶、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐区、空分空压站等装置的含油废水,经过生化处理后,一般可达到国家二级排放标准,现由于水资源的短缺,需将达到排放标准的水再经过进一步深度处理后,达到工业补水的要求并回用。图片来源于网络  化工厂作为用水

聚合酞菁铁/多壁碳纳米管复合材料的制备及氧还原催化

李志盼, 彭迎祥, 杨士锋, 张摇 瑞, 李摇 凯, 左摇 霞(首都师范大学化学系, 北京 100048)摘要摇 采用高效、 便捷的微波合成法制备了 4 种不同结构的聚合酞菁铁/ 多壁碳纳米管(Poly鄄FePc/MWCNTs)复合材料并进行了表征. 结果表明, 聚合酞菁铁均匀地包裹在多壁碳纳米管上

中国科大高效电解水制氢电极材料的设计与制备研究获进展

  将可再生能源(如太阳能、风能、水位能等)以氢为媒介存储、运输和转化可实现环境友好和可持续发展的经济构型。当前95%以上的氢气来自于化石燃料,而水作为氢的重要来源之一,从其提取出来的氢的总能量是地球化石燃料热量的9000倍。将水电解制氢涉及两个重要的基本反应,即阴极水的还原和阳极水的氧化。然而,反

工信部印发产业关键共性技术发展指南 包含色谱和传感器

  分析测试百科网讯 近日,工业和信息化部组织修订了《产业关键共性技术发展指南(2015年)》(以下简称指南),并印发。指南在仪器仪表类中对色谱类分析仪器的关键制造技术、工业控制巨磁电阻传感器微型化和集成化技术、硅基压力传感器无引线封装制造技术、DCS/PLC冗余设计关键技术等做出了技术内容指南,如

新型高级氧化技术处理垃圾渗滤液的研究进展

  垃圾填埋法是城市生活垃圾处理中应用最为广泛的方法之一,产生的垃圾渗滤液是一种成分复杂,难处理的高浓度有机废水[1]。随着垃圾填埋年限的延长,渗滤液中的可生物降解有机化合物浓度在不断的降低,虽然不可生物降解化合物的浓度也在减少,但与可生物降解有机化合物相比是一个很小的比例,其BOD5/COD 的比

Nano Letters:半导体界面电荷传输规律

  第一作者:谢关才;通讯作者: 宫建茹  通讯单位 : 国家纳米科学中心  论文DOI:10.1021/acs.nanolett.8b04768  研究背景  向自然学习并力争超越是推动人类社会进步的一个永恒的主题。主要由于植物分子光吸收等原因的限制,自然界光合作用的效率较低。相比之下,半导体具有

旋转圆盘电极应用研究

PINE旋转圆盘电极的经典应用:氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction, ORR)几乎是所有燃料电池、金属-空气电池的首选阴极反应,也是许多金属腐蚀过程中的主要反应。为什么旋转圆盘电极可以应用于ORR旋转圆盘电极的优点就是电极溶液界面反应物的扩散层厚度与电极转速之间有着明确的

中国科大团队研制出一种新型燃料电池阴极催化剂

  1月11日从中国科学技术大学获悉,该校曾杰教授团队与国家同步辐射实验室鲍骏教授团队合作,研制出一种新型氢氧燃料电池阴极催化剂。 该催化剂为超立方体框架结构,在氢氧燃料电池阴极反应中表现出高活性和高稳定性,为今后相关电催化剂的设计提供了新思路。该成果日前发表于《美国化学会志

郑耿锋:钴镍氧化物等电催化剂的电子结构调控进展

  近年来,研究人员在钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的设计、合成上取得了较大的突破,使得该类材料在能源存储与转换领域展现出极其重要的应用潜力。其中,钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的催化活性高度依赖于它们的表面电子结构。因此,可以通过调节钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的表面电子结构来调节其电催化性质。

郑耿锋:钴镍氧化物等电催化剂的电子结构调控进展

  近年来,研究人员在钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的设计、合成上取得了较大的突破,使得该类材料在能源存储与转换领域展现出极其重要的应用潜力。其中,钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的催化活性高度依赖于它们的表面电子结构。因此,可以通过调节钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的表面电子结构来调节其电催化性质。

二维层状介孔非贵金属电催化剂的高效催化氧还原反应

  燃料电池因具有高效和环境友好等优点,被认为是21世纪的重要动力来源。燃料电池阴极氧还原反应是总体性能提升的限制因素,催化氧还原反应中使用最多的是贵金属铂基催化剂,但面临着高成本和低稳定性等问题。因此,研制新型的具有高催化性能的非贵金属催化剂显得尤为重要。近日,内蒙古大学的张军教授课题组采用一种普

高性能电池不是梦!这种材料来实现

  近日,北京大学工学院郭少军课题组研发了一类亚纳米厚且高端卷曲的双金属钯钼纳米片材料,其在碱性电解质中展现出卓越的氧还原反应(Oxygen reduction reaction,ORR)电催化活性和稳定性,突破了阴极反应的缓慢动力学对于相关电化学能源转换/存储器件的限制,显著提升了锌空电池和锂空电

长春应化所制备出系列高效单原子氧还原电催化剂

  燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备,因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而,燃料电池阴极氧还原反应(ORR)动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率,严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中国科学院长春应用化学研究所徐维林研究员课题组从成本和性能的角度出发,制备了一

多元金属纳米颗粒管及复合纳米催化剂的设计取得进展

中科大多元金属纳米颗粒管及复合纳米催化剂的设计与制备取得系列进展  随着环境意识的增强和对有限自然资源认识的加深,为了减少对化石能源等不可再生资源的依赖,燃料电池作为高效和低污染发电装置研究受到高度关注和重视。但是,燃料电池催化剂成本高、反应活性低和稳定性差等缺点仍然严重制约其商业化和广泛应用。  

研究揭示金属有机电化学反应新进展

  合成化学为人类发展所需求的医药、农药、材料等提供了物质基础。绿色化学也已成为未来合成化学的核心理念,其宗旨是从根本和源头上最大限度地减少合成过程对环境的影响。氧化还原反应是基本的化学反应,通常需要使用当量且导致大量副产物的化学氧化剂或还原剂。有机电合成利用电能驱动反应,不需要化学氧化剂或还原剂,

2019年度北京市自然科学基金拟资助项目名单公布

(化学与材料)科学拟资助项目编号拟资助项目名称依托单位申请者职称合作单位拟资助金额(万元)重点项目2191001二维碳基负载过渡金属单原子的高效氧还原反应催化剂制备与催化机理探究北京大学侯仰龙教授802191002光热催化二氧化碳加氢制低碳烯烃铁基纳米催化材料的理性设计与性能调控中国科学院理化技术研

我国开发出多氧键合镍单原子负载石墨烯高效析氧催化剂

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件创新特区研究组研究员吴忠帅团队与上海同步辐射光源研究员姜政团队合作,开发出一种多氧配位单原子镍负载石墨烯二维催化剂,具有高活性、高稳定性的电化学析氧性能。  清洁能源如太阳能、风能的波动性、随机性造成了大量的清洁能源废弃。电催化分解水生成氢气是

JACS/Angew/AM 11篇,赵东元、彭笑刚、楼雄文、张强等成果速递

  1. JACS:用于检测癌细胞和肿瘤中溶酶体甲醛含量的双“锁钥”钌复合探针  生物医学研究表明,过量的甲醛生成是造成组织癌变、癌症进展和转移的关键因素之一。响应性分子探针可以检测活细胞和肿瘤中溶酶体内的甲醛,并对药物引发的甲醛清除过程进行监测,这也有助于未来的癌症诊断和治疗监测。  大连理工大学

中科院多项成果入选2016年中国科学十大进展

   2月20日,科学技术部基础研究司与高技术研究发展中心联合召开“2016年度中国科学十大进展解读会”,发布了2016年度中国科学十大进展。中国科学院相关单位独立或合作取得的7项重大科学成果入选,包括:研制出将二氧化碳高效清洁转化为液体燃料的新型钴基电催化剂;开创煤制烯烃新捷径;揭示水稻产量性状杂

2016年度中国科学十大进展发布!

  钴/氧化钴杂化二维超薄结构电催化还原CO2为液体燃料01  1、研制出将二氧化碳高效清洁转化为液体燃料的新型钴基电催化剂  将二氧化碳在常温常压下电还原为碳氢燃料,是一种潜在的替代化石原料的清洁能源策略,并有助于降低二氧化碳排放对气候造成的不利影响。实现二氧化碳电催化还原的关键瓶颈问题是将二氧化

焦炉煤气脱硫脱氰技术及优化建议

  简要回顾了煤气脱硫脱氰工艺的发展历程,介绍了湿式吸收法和湿式氧化脱硫法的原理及进展。总结了硫磺回收、WSA接触法制硫酸、克劳斯炉生产硫磺、硫氰酸盐和硫代硫酸盐的提取、昆帕库斯法制浓硫酸、希罗哈克斯法制硫酸铵等副产品回收工艺过程。并从工艺优选、设备及技术开发、废液资源化处理方面提出煤气脱硫脱氰技术

焦炉煤气脱硫脱氰技术及优化建议

  简要回顾了煤气脱硫脱氰工艺的发展历程,介绍了湿式吸收法和湿式氧化脱硫法的原理及进展。总结了硫磺回收、WSA接触法制硫酸、克劳斯炉生产硫磺、硫氰酸盐和硫代硫酸盐的提取、昆帕库斯法制浓硫酸、希罗哈克斯法制硫酸铵等副产品回收工艺过程。并从工艺优选、设备及技术开发、废液资源化处理方面提出煤气脱硫脱氰技术