廉价高效且可规模化生产的铁单原子催化剂开发成功
单原子催化剂因为近100%的金属原子利用率和兼具高活性、高选择性等突出优点，在均相催化和多相催化领域均展现出重要的研究价值和广阔的应用前景。其中，呈原子态分散的Fe-N-C催化剂材料由于具有优异的氧还原反应（Oxygen Reduction Reaction, ORR）催化性能，是一类最具潜力代替铂/碳（Pt/C）的非贵金属催化剂。然而，现阶段报道的制备Fe单原子催化剂的方法主要是：采用富含氮和可以络合铁盐有机官能团的大分子或化合物来络合高纯铁盐，后续通过热解、酸洗获得不同载量、性能各异的Fe单原子催化剂。但是，现如今可以采用的大分子或者化合物往往制备工艺复杂，成本高昂且很多具有一定毒性，严重限制了Fe单原子催化剂的发展和进一步的实际生产应用。 针对上述科学难题，近日，中国科学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开发出一种价格低廉、简单环保且适宜放大生产的Fe单原子催化剂制备策略。该策略以具......阅读全文
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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。
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
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
科学家制备出高活性高稳定性铁单原子催化剂
图为： Fe-Nx/C的合成路径以及电镜表征图 对于减少贵金属在可持续能源技术研究中的消耗来说，探索具有良好氧还原活性、稳定性的非贵金属催化剂是至关重要的。近年来，单原子Fe锚定在N掺杂碳(Fe-Nx/C)上的催化剂因其具有最大的原子利用率和较高的本征活性而受到了广泛关注。 近日，中
实现高载量单原子分散金属氮催化剂的普适性宏量制备
近年来，单原子催化剂因其高的原子利用率、明确的催化活性中心和高的催化性能而成为研究前沿与热点。但由于在制备过程中活性原子易于迁移和聚集，使得单原子催化剂的高载量可控制备仍存在巨大挑战。如何实现高密度的单原子催化活性位点，以及如何实现其低成本宏量制备是单原子分散催化剂迈向应用的关键。金属-氮类催化
中国科大团队制备单原子催化剂的普适性方法研究获成果
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物理系教授曾杰、副教授周仕明研究团队发展出了一套利用电化学沉积制备单原子催化剂的普适性方法，利用该方法研究人员成功制备出了34种单原子催化剂，覆盖了多种过渡金属和多种衬底。相关成果以Electrochemical deposition a
利用穆斯堡尔谱技术实现对单原子铁催化剂纯度的表征
近日，我所能源研究技术平台穆斯堡尔谱技术研究组（DNL2005组）王军虎研究员团队与韩国蔚山国家科学技术研究院Jong-Beom Baek院士和韩高峰博士团队合作，利用穆斯堡尔谱技术的超高能量分辨率实现了对机械化学法制备的单原子铁催化剂纯度的精准表征。 利用机械化学的方法，可将大块铁等过渡金属直接
MIL101开发出高效铁单原子氧还原催化剂用于锌空气电池
氧还原反应（ORR）是系列电化学能量转换器件（如金属-空气电池、燃料电池）中的重要阴极反应。商业上，主要选用铂（Pt）基材料作为ORR电催化剂驱动反应进行。而Pt金属储量稀少、价格高昂，不利于大规模应用。因此，开发性能优异且价格低廉的非贵金属催化剂变得尤为重要。当前，碳基负载的铁单原子催化剂（F
单原子分子包括哪些
单原子分子通常情况下只有稀有气体单质（目前只有氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn），不考虑没有得到聚集形态的118号元素（Uuo），固态非金属及一般金属都不属于单原子分子，但一些金属蒸汽由于原子基本独立存在，可认为是单原子分子，金属是直接由原子构成的，由原子键相
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
用于乙烷氧化脱氢的单原子主族金属催化剂取得最新进展
近日，我所催化与新材料研究中心（1500组）张涛院士、王晓东研究员团队在乙烷氧化脱氢研究方面取得新进展，发现通过单原子化具有高选择性、同时具有惰性的主族金属氧化物，可以打破活性和选择性的“trade-off”限制，为开发高效的选择性氧化催化剂提供了新思路。 在众多的氧化脱氢催化剂中，过渡金属氧化物
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
我国全球率先实现以氧化铁为载体制备出单原子铱催化剂
我国科学家在单原子催化研究领域取得新突破，在全球率先实现以氧化铁为载体制备出单原子铱催化剂，这为未来开发一系列低成本、高活性的负载型催化剂提供了可能。 这项成果是中科院大连化物所张涛研究员领导的团队与该所“千人计划”入选者刘景月研究员、清华大学李隽教授合作所取得的。他们发现，与亚纳米、纳米
我所利用单原子催化剂实现CO2还原CC偶联制乙醇
原文地址：http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202311/t20231103_6915239.html 近日，我所催化与新材料研究中心（1500组群）黄延强研究员和张涛院士团队，与香港城市大学刘彬教授、清华大学李隽教授合作，在单原子催化研究领域取得新进展，实现了二
Ru单原子催化剂用于生物质基醛/酮的还原胺化反应的研究
近日，中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所研究员张涛和大连化物所催化与新材料研究室研究员王爱琴团队发展了一种Ru单原子催化剂用于生物质基醛/酮的还原胺化反应，在不改变单原子分散的前提下，通过精细调控Ru单原子的配位环境，实现了催化剂的高活性、高选择性和高稳定性，并建立了单原子配位环境、电子结
新策略使铁基单原子催化剂上非自由基可直接生成
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509420.shtm近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员王军虎团队和北京师范大学教授敖志敏团队合作，发现了FeN4位点上活化过硫酸盐（PMS）直接生成单线态氧的反应路径，以及其对污染物的高效降解特性，
我国科学家制备出高活性高稳定性铁单原子催化剂
对于减少贵金属在可持续能源技术研究中的消耗来说，探索具有良好氧还原活性、稳定性的非贵金属催化剂是至关重要的。近年来，单原子Fe锚定在N掺杂碳(Fe-Nx/C)上的催化剂因其具有最大的原子利用率和较高的本征活性而受到了广泛关注。图为： Fe-Nx/C的合成路径以及电镜表征图 近日，中科院青岛生物