大连化物所单原子催化剂用于二氧化碳转化研究取得进展

近日,中国科学院大连化学物理研究所航天催化与新材料研究室研究员黄延强、副研究员杨小峰团队在单原子催化剂的设计合成及催化应用策略研究方面取得新进展,采用含氮有机聚合物材料为载体,制备出类均相铱活性中心的单原子催化剂,该催化剂在二氧化碳加氢反应中表现出优异催化性能。相关研究成果以全文的形式于Cell 旗下的Chem 杂志上发表。 “单原子催化”概念由大连化物所张涛团队、清华大学教授李隽及美国亚利桑那州立大学教授刘景月于2011年共同提出,迅速成为多相催化领域的研究前沿,并有望成为关联多相与均相催化的桥梁。然而,催化剂载体表面的不均匀性对单原子催化剂的形成、稳定性能、催化性能都有极大的限制。为此,黄延强团队提出借鉴均相催化模型,从分子水平构建载体负载单原子活性中心,从而不仅可获得稳定的单原子活性中心,而且可以实现单原子催化剂的“准均相”应用。 CO2催化加氢合成甲酸是一个原子经济性的反应,生成的甲酸不仅是重要化工原料,还可作为......阅读全文

Cell子刊Joule:原位拉曼、单原子构筑Janus型催化剂

  最近,南京大学物理学院吴兴龙教授课题组在电致应力诱导双金属Janus纳米片发生结构扭曲实现高效电催化产氢研究方面取得重要进展,最新研究成果以“Electric Strain in Dual Metal Janus Nanosheets Induces Structural Phase Trans

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

利用XAFS技术-铂单原子催化剂构效关系研究获进展

   近日,中国科学院上海应用物理研究所上海光源材料与能源部研究员司锐与中国科学技术大学教授曾杰、李震宇合作,利用同步辐射X射线吸收精细结构谱学技术,在铂单原子催化剂“构效关系”研究方面取得新进展,相关研究成果发表在化学类国际期刊《纳米通讯》(Nano Lett., 2018,18, 3785-37

新研究:通过EMSI对单原子催化剂的调控催化析氢

  单原子催化剂已经正式发展近十年,其工作重点也慢慢从最初的制备/表征拓展至机理性研究。目前,金属单原子在催化反应中的作用和反应机理尚且还在初步探索阶段。构建合理的催化反应构-效关系对设计高性能单原子催化剂至关重要。金属-载体电子相互作用(EMSI)提供了一种通过金属和载体之间的电子转移调节负载金属

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

中国科大提出硼配位铜单原子催化剂高效制备甲烷

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505087.shtm

大连化物所等制备出高温稳定的高载量单原子催化剂

  近日,中国科学院大连化学物理研究所航天催化与新材料研究中心研究员乔波涛和中科院院士张涛团队在单原子催化方面取得新进展:利用金属-载体共价强相互作用(strong covalent metal-support interaction)成功制备出耐高温的高载量铂单原子催化剂。相关成果发表在《自然-通

大连化物所等制备出高温稳定的高载量单原子催化剂

  近日,中国科学院大连化学物理研究所航天催化与新材料研究中心研究员乔波涛和中科院院士张涛团队在单原子催化方面取得新进展:利用金属-载体共价强相互作用(strong covalent metal-support interaction)成功制备出耐高温的高载量铂单原子催化剂。相关成果发表在《自然-通

青岛能源所利用双模板策略合成整体式单原子催化剂

 碳载单原子催化剂在多相催化领域受到关注。然而,在碳载单原子催化剂合成过程中,大量单原子被嵌入到碳基底或微孔孔道中,引起传质限制,致使催化性能降低。另外,碳载单原子催化剂通常是以纳米/微米级的粉末态存在,在实际应用中需要添加胶黏剂,通过压片、挤条等手段成型,这一过程会导致催化剂孔道堵塞、活性位点包埋

钴单原子催化剂活性位点的电化学敏感性

  析氢反应是电化学水裂解的重要步骤,其中的主要产物氢,在未来能源需求中有着替代化石燃料的大好前景,但规模化制氢的关键在于开发拥有低过电位的高效低成本的电催化剂。在实际的催化反应环境中,许多催化剂往往可能会因受到反应温度、电势或吸附物种等多种物理或化学效应的诱导而发生结构重组。这些局限性阻碍了研究人

科学家开发出铜单原子催化剂实现低温丙烷脱氢反应

近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员张涛,研究员王爱琴、刘晓艳和副研究员杨冰等,与中国科学院上海高等研究院研究员高嶷团队合作,在单原子光热协同催化丙烷脱氢反应方面取得进展。丙烷脱氢反应是制备丙烯的重要工业过程。该反应为强吸热过程,传统热催化需要在500 °C至800 °C的高温下

纳米石墨烯限域单原子铁催化剂研究取得新进展

  2015年12月14日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上,成功将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中,并结合多种高分辨探针手段,首次直接观察到石墨烯内嵌FeN4中心的原子结构。该限域结构有效地维持Fe原子配位

中国科大在单原子催化剂仿酶催化方面研究中取得进展

  大自然通过选择特定的金属离子(Fe,Ni,Mn等)作为活性位点,嵌入蛋白质框架,从而构成各种各样的金属酶。在温和条件下,这些金属酶可以实现多种高难度的生化反应,如C-H活化,N2还原等。目前,这些生化反应大多数通过多种复杂的生物酶实现。这些复杂的生物酶能够在细胞器里同时实现氧化和还原反应,并且不

力学所等提出制造高密度单原子催化剂新方法

催化是化学工业的核心之一,深刻影响现代社会与科技的发展。近年来,单原子催化引起了学界和业界的关注。在制造高密度单原子催化剂时,单原子易聚集成团簇,导致制造效率和稳定性偏低。因此,如何抑制团簇的形成是制造高密度单原子催化剂的主要挑战之一。近期,中国科学院力学研究所与德国马克斯-普朗克高分子研究所、浙江

有序大孔碳为单原子催化剂搭建“宽车道高速路”

  近日,华南理工大学教授李映伟、陈立宇课题组以有序大/微孔ZnCo-ZIF材料为前体,创制了具有三维有序多级孔的碳材料锚定的单原子钴(Co)催化剂,并将其应用于糠醛的氧化酯化反应中,验证了该催化剂相较于微孔碳锚定Co单原子催化剂更为优异的催化活性和良好的稳定性。这一成果发表在Industrial

纳米石墨烯限域单原子铁催化剂研究取得新进展

  12月14日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上,成功将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中,并结合多种高分辨探针手段,首次直接观察到石墨烯内嵌FeN4中心的原子结构。该限域结构有效地维持Fe原子配位不饱和状态

化物所纳米石墨烯限域单原子铁催化剂研究新进展

记者刘万生 通讯员石瑛、陈晓琪 12月14日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上,成功将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中,并结合多种高分辨探针手段,首次直接观察到石墨烯内嵌FeN4中心的原子结构。该限域结构有效

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

中国科大基于单原子催化剂研究金属载体相互作用获进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院教授曾杰课题组、南开大学教授胡振芃和中科院上海应用物理研究所研究员司锐合作,基于单原子催化剂,从电子最高占据态角度定量研究了金属-载体相互作用。该成果以The Highest Occupied State of Rh Sing

科学家开发出高效碱性电解水单原子合金催化剂

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员章福祥团队设计合成了一种单原子铱修饰镍合金催化剂,用于碱性电解水析氢、析氧,具有水分子活化与H-H、O-O偶联功能,显著降低了析氢与析氧的过电势。相关成果发表在《先进材料》上。  太阳能光催化技术是实现太阳能至化学能转化的重要方式之一,而高效助催化剂的开发

科学家利用双模板策略合成整体式单原子催化剂

双模板法合成Pt1/NMCW催化剂的示意图   田正斌供图 近日,中科院青岛生物能源与过程研究所研究员王光辉带领的多孔催化材料研究组开发了一种双模板策略,制备了成型的氮掺杂介孔碳纳米线负载的Pt单原子催化剂(Pt1/NMCW)。该催化剂具有丰富的介孔和大孔,有利于活性位点暴露和反应传质。相

高活性的生物质碳负载Fe/Pt单原子双功能催化剂

  单原子催化剂因具有较大的原子利用效率、量子尺寸效应和活性中心的配位不饱和构型,在催化领域受到广泛关注。近年来,单原子催化剂在燃料电池、电解水和金属-空气电池等可再生能源技术领域快速发展。然而,单原子催化剂的活性位点数量有限,催化剂合成过程相对复杂,且大多数用于合成单原子催化剂载体的化学品价格昂贵

新方法可快速筛选低成本、高性能单原子合金电催化剂

近日,华东理工大学费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授马巍课题组,在单颗粒水平上实现了原子间距精准可控单原子合金(SAAs)电催化剂的原位制备与催化性能实时测量,为低成本、高性能SAA电催化剂的筛选提供了一种简单而有效的方法。相关研究发表于《纳米快报》。 调节SAAs的原子间距可有效调控其电催化活性

我国学者在负载型单原子电催化剂研究领域取得重要进展

图.(1)基于结构描述符的单原子通用设计原则;(2)活性中心为Fe-N4单原子电催化剂的制备与活性起源;(3)Fe-N4单原子电催化剂在酸性电解质下的氧气还原反应催化性能,稳定性,应用于燃料电池的性能。  在国家自然科学基金项目(项目编号:21625601,91634116,91334203,215

从源头避免积碳——甲烷干整抗积碳镍单原子催化剂

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究室研究员乔波涛、中科院院士张涛团队在单原子催化研究方面取得新进展,发现在甲烷干整反应中羟基磷灰石负载镍(Ni)原子催化剂不仅具有高活性,而且具有本征抗积炭性能。研究揭示Ni单原子活性位上CH4发生不完全解离,避免C物种生成,从源头上避免了积碳生成

中科院大化所制备出高温稳定高载量单原子催化剂

  近日,大连化物所航天催化与新材料研究中心乔波涛研究员和张涛院士团队,与清华大学李隽教授,以及天津理工大学罗俊教授合作,在单原子催化方面获得新进展。利用金属-载体共价强相互作用成功制备出耐高温的高载量铂单原子催化剂,相关研究成果以《不用缺陷位点稳定的耐高温单原子催化剂》为题发表在《自然—通讯》上。

我所开发出固体氧化物电解池阴极单原子催化剂

近日,我所催化基础国家重点实验室碳基资源电催化转化研究组(523组)与中国科学院过程工程研究所合作,在固体氧化物电解池(SOEC)阴极高温CO2电解反应活性调控方面取得新进展,通过精准构筑高温稳定的单原子催化剂,实现高温CO2电解性能明显提升。SOEC因其高电流密度、高法拉第效率、低过电势等优势,被

研究揭示单原子催化剂在重金属的电分析新进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员黄行九团队与中国科学技术大学教授曾杰合作,首次利用分散在氮掺杂的多孔碳上的Co单原子催化剂(Co SAC)实现了对As(III) 超高灵敏和选择性电化学检测。同时结合同步辐射X射线吸收精细结构(XAFS)技术、密度泛函理论计算(DFT)和动力

大连化物所发表单原子催化剂用于二氧化碳转化文章

  近日,大连化物所航天催化与新材料黄延强研究员和张涛院士团队受邀在Accounts of Chemical Research上发表了题为“Single-Atom Catalysis toward Efficient CO2Conversion to CO and Formate Products”

新技术助力二氧化碳高效转化为甲醇

  记者从中国科学技术大学获悉,该校教授曾杰研究团队近期构筑出铂—硫化钼原子级分散催化剂,并有效拉近催化剂表面铂单原子之间距离,从而实现“单中心近邻原子协同催化”这一新型作用机制,将二氧化碳高效转化为甲醇。国际权威学术期刊《自然·纳米技术》日前发表了该成果。  把二氧化碳转化为甲醇、甲酸等清洁液体燃