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一种绿色、高效的存储清洁能源的手段。电催化分解水过程中的阳极析氧反应过程是多电子反应，需要较高的过电势，是电催化分解水的瓶颈。单原子催化剂因其100%的原子利用率和独特的键合结构，在诸多电催化反应（如电催化氧还原、析氢和CO2还原反应）中展现出高效率、高选择性等特点。但是单原子催化剂应用于析氧性能一直进展缓慢，因此亟需开发出高效的析氧单原子催化剂新技术。科学家开发出多氧键合镍单原子负载的石墨烯二维高效析氧催化剂 该研究团队以蔗糖和氯化镍为前驱体，发展了盐模板法，高效制备出多氧配位Ni单原子负载的超薄石墨烯二维催化剂；从X射线吸收精细......阅读全文
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
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
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
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
德国应用化学：新型催化体系实现高效电催化析氢
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员刘健团队与大连理工大学研究员周思，联合天津大学教授梁骥团队，通过单原子催化剂改性碳载体的策略，增强载体与其上负载金属粒子间的相互作用，构筑了钴单原子催化剂掺杂碳载金属钌（Ru）纳米反应器，实现了电催化析氢反应中绿氢的高效制备，为碳载金属纳米催化剂性能的调
石墨烯将光“压缩”在单原子尺度内
据最近发表在《科学》杂志上的一篇研究报告称，西班牙巴塞罗那光子科学研究所（ICFO）研究人员创造了利用石墨烯限制光的最新纪录。他们将光“压缩”在单个原子大小的空间内，这一成果有助于研发超小型光开关、探测器和传感器。 光可以作为计算机芯片不同部分之间超快速通信的通道，也可以用于超灵敏传感器或片上
我国在高曲率碳负载铂单原子高效析氢方面取得进展
电化学析氢（HER）作为水裂解过程的阴极反应是获得高纯度氢气并实现可持续分布式存储的重要途径。如何设计制备高效的催化剂驱动HER反应是推进此方法实际应用所面临的主要挑战。针对商业化Pt/C催化剂成本高难以规模化应用的劣势，研究人员开发了许多低成本过渡金属化合物（如硫化物、磷化物和碳化物等）作为替
化学所等石墨烯电催化分解水析氢领研究取得进展
电催化分解水制氢是减少环境污染及实现可再生清洁能源的重要途径。开发高效、稳定的制氢催化剂具有重要的科学价值和现实意义。石墨烯材料因其具有比表面积大、导电性好、稳定性高等优势，被广泛应用于电催化分解水制氢的研究中。但目前为止，石墨烯材料还仅仅作为催化剂的载体使用，通过助催化剂的负载或者杂原子掺杂等
意大利科学家“看见”单原子催化石墨烯生长
石墨烯是一种非常薄的二维材料，仅由单层碳原子组成。石墨烯因具有多种优秀的特性，如像塑料一样柔韧，稳定的晶格结构使其具有良好导电性，机械强度比世界上最好的钢铁还要高100倍，所以在工业和技术领域具有多种用途，被认为是近乎完美的材料。然而，石墨烯很难生产，因此其价格昂贵。 来自意大利的里雅斯特
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
宋礼、江俊合作在高曲率碳负载铂单原子高效析氢获进展
电化学析氢（HER）作为水裂解过程的阴极反应是获得高纯度氢气并实现可持续分布式存储的重要途径。如何设计制备高效的催化剂驱动HER反应是推进此方法实际应用所面临的主要挑战。针对商业化Pt/C催化剂成本高难以规模化应用的劣势，研究人员开发了许多低成本过渡金属化合物（如硫化物、磷化物和碳化物等）作为替
宋礼、江俊合作在高曲率碳负载铂单原子高效析氢获进展
电化学析氢（HER）作为水裂解过程的阴极反应是获得高纯度氢气并实现可持续分布式存储的重要途径。如何设计制备高效的催化剂驱动HER反应是推进此方法实际应用所面临的主要挑战。针对商业化Pt/C催化剂成本高难以规模化应用的劣势，研究人员开发了许多低成本过渡金属化合物（如硫化物、磷化物和碳化物等）作为替
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
我国利用石墨炔实现零价金属原子催化的突破
在国家自然科学基金委员会重大项目资助下，中国科学院化学研究所石墨炔研究团队建立了原子催化的新理念，改变了传统的催化观念，实现了该领域至今没破的难题。研究成果以“Anchoring zero valence single atoms of nickel and iron on graphdiyne
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
清华大学等单原子催化最新成果速览
限制质子交换膜燃料电池（PEMFCs）大规模应用的关键在于阴极Pt基氧还原（ORR）电催化剂的稀缺性，负载在碳载体上的氮（N）配位过渡金属单原子或双原子催化剂是一类潜在的替代催化剂。然而，大多数的单原子和双原子催化剂都存在稳定性差的严峻挑战。阴离子配位可以调控双原子催化剂的电子结构，从而实现电催
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
3D蜂窝状有序多孔结构负载Pt单原子电催化剂
近日，中国科学院广州能源研究所研究员闫常峰团队联合中科院金属研究所在开发三维蜂窝状介孔结构负载Pt单原子氢燃料电池催化剂方面取得进展，相关研究成果发表于英国皇家化学学会（RSC）期刊《材料化学A辑》。研究工作得到中国科学院STS重点项目和广州市科技计划项目的支持
3D蜂窝状有序多孔结构负载Pt单原子电催化剂
近日，中国科学院广州能源研究所研究员闫常峰团队联合中科院金属研究所在开发三维蜂窝状介孔结构负载Pt单原子氢燃料电池催化剂方面取得进展，相关研究成果发表于英国皇家化学学会（RSC）期刊《材料化学A辑》。研究工作得到中国科学院STS重点项目和广州市科技计划项目的支持
中国科大在碳基催化剂电催化析氢研究中取得进展
近年来电解水制氢受到广泛关注，寻找能替代贵金属的廉价高效的电催化剂成为当下研究热点。石墨烯由于具有良好的导电性、优异的化学稳定性以及易于化学修饰等优点，引起了科研人员的广泛关注，人们致力于将其发展成为高活性的电解水制氢催化剂。已有研究结果表明通过氮等杂原子掺杂可以调控杂原子近邻碳原子的电子结构，
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
亚纳米催化材料精准合成及催化取得系列进展
亚纳米尺度（单原子和团簇）催化材料具有独特的物理化学性质和极高的原子利用率，有望突破传统催化剂的限制，获得更高的催化效率和选择性。近年来，山西煤化所陈朝秋副研究员和覃勇研究员团队通过对原子层沉积过程动力学进行优化和调控，精确控制原子层沉积金属成核及生长行为，在亚纳米催化材料的精准设计合成和原子尺度揭
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
实现单原子催化剂中不同单原子物种的定量统计
近日，中国科学院大连化学物理研究所张涛院士、副研究员杨冰团队，与太原理工教授王俊文、澳大利亚国立大学研究员于丽娟合作，在单原子催化剂动态转化以及不同单原子物种定量统计方面取得新进展。研究表明，可通过惰性和氧化气氛调控单原子催化剂的可逆转化，并实现同一催化剂中不同单原子物种的定性识别与定量统计，统计结
我所电解水催化剂的贵金属替代研究取得新进展
氢能源是一种清洁、高效、可再生的理想能源，电解水制氢是实现工业化廉价制备氢气的重要手段。电解水过程包含析氢和析氧两个半反应，其中由于析氧反应过程在动力学上的困难性成为了电解水制氢的瓶颈。目前商用的析氧催化剂主要为IrO2和RuO2等贵金属，其高昂的价格和稀有的储量制约了这一过程的发展，寻找价格低
苏州纳米所高性能锂二次电池研究获进展
随着电动汽车和移动电子产品的发展，社会对能源存储与转化提出更高要求，继锂离子电池之后，可充电电池的高能量密度、高倍率充放电、高循环稳定性成为需求。锂硫电池凭借其高能量密度（2600 Whkg-1）、经济环保等优势成为下一代储能体系的候选者。然而，如单质硫与硫化锂的不导电性、多硫化锂中间产物的穿梭
大连化物所单原子催化应用于类芬顿反应研究取得新进展
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员黄延强、中科院院士张涛团队与新加坡南洋理工大学教授刘彬合作，首次将氮掺杂石墨烯锚定的Co单原子催化剂应用于类芬顿反应中。相关研究结果以全文形式发表在《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc.）上，并被邀请作为JACS当期封面文章。 近年来，以催化过
研究人员开发出高性能锂氧气电池正极催化剂
近日，中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队与纳米与界面催化研究组包信和院士团队合作，在锂氧气电池正极高效双功能催化剂研究方面取得新进展。团队开发出高活性（101）晶面占优的二维Mn3O4/石墨烯复合催化剂材料，构建出高容量、长寿命锂氧气电池。