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
研究人员发展高活性电催化氧还原反应催化剂
电催化氧还原反应（ORR）是能源转换和存储中的重要环节，在催化的d-带中心理论的指引下，目前的电催化剂设计与制备正从贵金属向过渡金属基材料的方向发展以降低能源转换的成本。通常主族金属元素由于本身非局域化的外层电子导致其缺乏合适的半满轨道进行多电子催化而被认为活性较差，因而基于主族s区金属制备的材
中国科大二氧化碳电还原产合成气催化剂研究取得进展
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、化学与材料科学学院教授曾杰课题组利用组分可调的硫硒化镉合金纳米棒作为催化剂，高效电还原二氧化碳为合成气。这种硫硒化镉合金纳米棒的催化剂，在二氧化碳电还原反应中表现出高活性和高稳定性，并且能够在很宽的范围内调控合成气的组成比例。 合成气，即一
合肥研究院制备出氧还原反应非贵金属基催化剂
近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部李越课题组在铁基纳米复合材料的OER催化性能研究方面取得新进展，合成的FeP/Fe3O4/CNTs复合材料展现出优异的氧还原反应催化活性及稳定性，并具有很好的本征活性和快速的动力学过程。该研究对设计非贵金属基催化
合肥研究院制备出氧还原反应非贵金属基催化剂
近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部李越课题组在铁基纳米复合材料的OER催化性能研究方面取得新进展，合成的FeP/Fe3O4/CNTs复合材料展现出优异的氧还原反应催化活性及稳定性，并具有很好的本征活性和快速的动力学过程。该研究对设计非贵金属基催化剂具有一定的
FIE－Research－article：双氮源－FeNC－催化剂的氧还原反应性能
论文标题：Oxygen reduction reaction performance of Fe-N-C catalyst with dual nitrogen source期刊：Frontiers in Energy作者：Yuan Zhao, Quan Wang , Rongrong Hu , W
研究人员在氧还原催化剂方面取得进展
催化剂材料在多数的电化学能源转化装置中都发挥着至关重要的作用，为高效的能量转化保驾护航。大气中无处不在的氧气是一类常见的氧化剂，因此氧还原反应（oxygen reduction reaction，ORR）在能源设备中的应用极为广泛，如燃料电池、金属-空气电池等。目前，最常用的ORR催化剂依旧是P
大化所揭示燃料电池铂基氧还原反应电催化剂的协同机制
近日，我所醇类燃料电池及复合电能源研究中心（DNL0305组）孙公权研究员和王素力研究员团队在高稳定性铂基氧还原反应电催化剂研究方面取得新进展。该团队报道了一种具有超高稳定性的核壳结构铂铑合金（PtRh/Pt）氧还原反应电催化剂，结合密度泛函理论（DFT）计算与AC-STEM、电化学等表征手段，
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
中国科大“机器化学家”利用火星陨石智能创制产氧催化剂
移居火星是人类的梦想，但首先要解决缺乏氧气的问题。火星上存在水资源的可能，为利用太阳能驱动的电催化析氧反应制备氧气提供了机遇。人类无法在无氧的火星环境下长期生存，因而在火星上就地取材创制催化剂成为难以逾越的屏障。近日，中国科学技术大学教授罗毅、教授江俊、副教授尚伟伟团队，与深空探测实验室研究员张
兼具氧还原和氧析出高活性过渡金属配位的新型电催化剂
氧电极反应的氧还原（oxygen reduction reaction）和氧析出（oxygen evolution reaction）反应是电化学能量转换过程的重要步骤。研究表明一系列具有纳米结构的过渡金属-氮-碳化合物作为传统贵金属催化剂（例如铂、铱、钌等）的替代物也表现出优异的氧电极反应活性
制备高效、稳定的金属空气电池氧还原催化剂获进展
Fe1/NC的合成示意图和结构表征图 课题组供图 近期，中科院青岛生物能源与过程研究所研究员梁汉璞带领的能源材料与纳米催化研究组通过一种隔离锚定策略，制备了多孔氮掺杂碳负载的铁单原子催化剂（Fe1/NC）。该方法利用D-葡萄糖、葡萄糖酸锌和组氨酸来分散和锚定铁原子。相关
新型阳极析氧催化剂反应活性大幅提升
华东理工大学材料科学与工程学院清洁能源材料与器件团队副教授刘鹏飞，教授戴升、杨化桂，在质子交换膜电解水制氢领域取得重要进展。相关研究发表于《先进材料》。可再生能源驱动的电解水技术被认为是最清洁、最有前景的大规模制氢技术之一，其中质子交换膜电解水（PEMWE）因其制氢速率快，制氢纯度高，制氢输入功率范
科学家制备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。中科院长春应化所徐维林课题组从成本和性能的角度出发，制备了一系列高效、低成本单原子非铂和单原
科学家制备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。中科院长春应化所徐维林课题组从成本和性能的角度出发，制备了一系列高效、低成本单原子非铂
氧化还原电对应用
氧化-还原电对添加剂的研究始于二次锂电池的限压保护，如今已经成为锂离子电池限压添加剂的主要组成部分，这类化合物包括芳香族化合物、金属茂化合物、聚吡啶配合物、锂的卤化物、噻蒽、茴香醚、联(二)茴香醚以及吩嗪等。氧化-还原电对添加剂在电解液中的作用机理是：在正常充电条件下，氧化-还原电对[O]/[R]稳
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
合肥研究院在高性能氧还原催化剂研制方面取得进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所应用等离子体研究室博士胡觉与美国布鲁克海文国家实验室研究员Radosav R. Adzic合作，在高性能氧还原催化剂的研制方面取得重要进展。 研究人员通过对催化剂的微纳结构进行设计，采用定向合成及靶向修饰的方法成功构筑了Ti-Au@Pt核-壳
金属空气电池研究获进展－莫来石首次用作氧还原催化剂
金属空气电池因其原材料丰富、能量密度高、轻便、安全环保等优点，被称为21世纪最具开发前景的绿色能源之一。寻找高性价比的氧还原催化剂是开发金属空气电池的关键难题，也是制约金属空气电池在电动汽车等领域广泛应用的“瓶颈”。 日前，南开大学王卫超教授、美国休斯敦大学姚彦教授联合研究团队，成功将锰基莫来
新研究发展二电子氧还原单原子催化剂理性设计策略
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497255.shtm
中国科大等在高效纳米催化剂研究中取得进展
近日，中国科学技术大学教授曾杰课题组与美国Akron大学教授彭振猛合作，在质子交换膜燃料电池阴极催化剂的研制方面取得新进展。研究人员通过在钯纳米晶上外延生长超薄铂镍合金原子层的方法，成功构筑了Pd@PtNi核壳纳米催化剂。该催化剂具有很高的铂原子利用率，在催化质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应中表
氧化还原电对的定义
任何一个氧化还原反应都可以看成是两个半反应之和：一个是氧化剂(氧化型)在反应过程中氧化数降低，氧化型转化为还原型的半反应，另一个是还原剂(还原型)在反应过程中氧化数升高、还原型转化为氧化型的半反应。一对氧化型和还原型物质构成的共轭体系称为氧化还原电对，可用“氧化型/还原型”表示。
氧化还原电对的作用
氧化剂或还原剂的强弱，可用氧化还原电对的电极电位来衡量。对一个氧化还原反应来说，若Ox表示某一电对的氧化态，Red表示它的还原态，n为电子转移数，该电对的氧化还原半反应为 Ox + ne- == Red用氧化还原电对的条件电极电位，能够准确衡量氧化剂或还原剂的强弱。正确地判断氧化还原反应的方向、次序
【物化】铁酞菁催化氧还原反应过程的单分子成像
催化氧还原反应的电催化剂是燃料电池的一个重要组成部分。过渡金属卟啉（MPs）与过渡金属酞菁（MPcs）基分子材料作为一类非贵金属电催化剂，由于其本身低成本、易于制备等特点，吸引了人们的广泛关注。探索这类电催化剂表面发生的催化氧还原反应（oxygen reduction reaction, O
中国科大设计出新型光解水制氢复合催化剂
近日，中国科学技术大学熊宇杰教授课题组，通过与罗毅研究团队的江俊教授和张群副教授在材料设计与合成、理论模拟和先进表征中的“三位一体化”合作，在光解水制氢方面取得新进展。研究人员通过设计半导体-金属复合结构中的半导体表面晶面，首次实现了半导体的内禀性电荷空间分布和半导体-金属间肖特基势垒驱动的电荷
中国科大在复合结构催化剂设计研究领域取得进展
中国科学技术大学教授熊宇杰课题组通过与武晓君教授和罗毅研究团队的张群副教授在材料设计与合成、理论模拟和先进表征中的“三位一体化”合作，再次取得新进展。研究人员设计出电荷密度可调控的半导体-金属复合结构，并揭示了该体系在氧分子活化中电荷转移的竞争行为和机制，进而获得了性能显著改善的有机氧化反应催化
中国科大发明超薄铂镍合金高效纳米催化剂
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室曾杰课题组与美国阿克伦大学教授彭振猛合作，通过在钯纳米晶上生长超薄铂镍合金原子层的方法，成功研制出钯—铂镍核壳纳米催化剂。该催化剂具有很高的铂原子利用率，在催化质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应中表现良好。相关成果日前发表于《美国化学会志》。 近年来，
中国科大提出催化剂设计的表界面极化概念
多相催化是实现高效定向化学转化的关键技术，其中的一个重要基础科学问题是如何通过精确设计和调控催化活性位结构及所在环境，从而强化其定向催化功能并创造新型高效催化剂。近日，中国科学技术大学熊宇杰教授课题组和江俊教授课题组继在电催化体系中提出表面极化概念后,再次通过与黄伟新教授课题组合作，证实界面极化
中国科大非贵金属纳米催化剂研制取得进展
近日，中国科学技术大学教授曾杰课题组在非贵金属纳米催化剂CuNi合金纳米晶研制上取得新进展。研究人员通过在一步合成法中使用吗啉硼烷作为还原剂，成功制备了CuNi合金八面体和立方体，并在A3偶联反应中研究了CuNi合金晶面和组分与其催化性能之间的构效关系，实验结果表明Cu50Ni50立方体的催化活
中国科大复合光催化剂设计取得系列进展
太阳能被认为是21世纪最清洁的能源，而光催化是一种可以直接将太阳辐射能转化为化学能的途径，是极具发展潜力的新能源技术。无机半导体材料是目前应用最广的光催化活性物质，通常高光催化活性的半导体都具有宽带隙，因而只能有效地吸收紫外光。由于紫外光只占太阳光全谱的5%左右，因此非常有必要发展能够广谱吸光并