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。 二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）是自然界最主要的两种温室气体，同时也是两种大量存在的廉价碳资源。甲烷二氧化碳干整将甲烷和二氧化碳转化为合成气，可用于后续精细化学品合成及费托反应。Pt族金属在该反应中均展现出较高活性，但贵金属的高成本限制了其实际应用。Ni金属具有与贵金属相当的活性，具有良好的应用前景，但Ni基催化剂易积碳导致催化剂失活，因此开发抗积炭的Ni基催化剂已成为该领域最活跃最具挑战性的研究方向之一。 该研究发现羟基磷灰石（HAP）负载的单原子与纳米催化剂均在反应过程中很快失活，但其失活机制完全不同。纳米催化剂的失活主......阅读全文
大连化物所单原子催化剂应用生物质转化反应研究取进展
近日，大连化物所航天催化与新材料中心的王爱琴研究员、张涛院士团队在长期从事单原子催化剂和生物质转化研究基础上，首次将高金属载量的Ni-N-C单原子催化剂应用于生物质转化反应中并取得重要进展。相关工作以通讯形式发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.）上，并被选为热点文章
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
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
高效单原子Fe基催化剂用于锌空气电池研究获进展
能源是人类文明进步和发展的物质基础。近年来，随着化石能源的逐渐消耗和日益突出的环境污染问题，人类对绿色、清洁、可再生能源的需求急剧增长。水分解、燃料电池、金属-空气电池等高效、低成本能量存储与转换技术的开发已成为研究的前沿领域。其中，锌-空气电池使用水系电解液具有低成本、安全、环境友好的优势，理
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
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
大连化物所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太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组研究员章福祥团队，设计合成了单原子铱修饰镍合金催化剂（Ir1Ni），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，降低了析氢（0.7eV，U=-1.0V）与析氧（0.85eV, U=1.23V）的过电势
科学家制备出超低载量高效单原子催化剂
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，研究员王晓东，研究员林坚团队与中国工程院院士、福州大学教授付贤智，教授林森团队合作，在单原子周边微区环境调控研究方面取得新进展。他们通过微区配位编辑，制备出具有超低载量高效单原子催化剂。相关成果发表在《美国化学会志》。单原子催化剂能够实现
经济稳定产氢单原子催化剂理论设计研究获进展
清洁能源是人类社会可持续发展的基石，而氢是一种最为理想的清洁能源之一。水煤气反应是一种重要的产氢方式，但是关键的催化剂及其催化机理还缺乏深入的探究。 中国科学院福建物质结构研究所结构化学重点实验室吴克琛研究组在副研究员李巧红主持的国家基金委青年项目和美国怀俄明大学化学系教授范茂宏主持的美国能源
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
甲烷高效光催化NOCM催化剂新思路
甲烷作为一种重要的碳基小分子，在自然界分布广泛，是天然气、页岩气、可燃冰、沼气等的主要成分。迄今为止，甲烷的使用仍以燃烧为主，导致排放出大量的二氧化碳。甲烷作为化工原料主要用于合成氨、甲醇及其衍生物，但其用量仅占天然气消耗量的5%-7%。虽然甲烷储量远远超过石油储量，但作为化工原料其开发程度远无法与
天然气高选择性制备乙烷和氢气，这所大学研究新方法
单原子配位负载的甲烷无氧偶联光催化剂 中国科大供图 甲烷是天然气、可燃冰、沼气等的主要成分，广泛分布于自然界。如何将储量巨大的甲烷资源转化为具有更高经济附加值的燃料或化工产品，具有重要的科学意义和应用前景。 光催化甲烷无氧偶联方法可以在温和条件下将甲烷直接转化，同时获取多碳烃类和氢气，
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