高曲率多层纳米结构包覆过渡金属氮碳材料用于氧电催化
全文速览 近日，陕西师范大学郑浩铨教授、林海平教授和曹睿教授合作，设计制备了一种新型高曲率多层弯曲结构（也称为洋葱碳结构，onion-like carbon, OLC）纳米球包覆Co-N-C（OLC/Co-N-C）材料，如下图1所示。与20%Pt/C+RuO2复合贵金属催化剂相比，OLC/Co-N-C催化剂表现出更加优异的ORR/OER电催化活性及Zn-air电池性能和循环稳定性。这项工作为高曲率多层碳纳米结构的制备和应用提供了新的见解。 背景介绍 锌-空气（Zn-air）电池具有成本低、安全和无污染等优点，被认为是一种理想的储能技术。当前，贵金属基催化剂（如Pt/C和RuO2）价格昂贵，而低成本的过渡金属-氮-碳（M-N-C）催化剂目前仍不能满足商业要求。对于可充电锌空气电池而言，迫切需要在空气电极上制备用于氧还原/析氧反应（ORR/OER）的双功能电催化剂。最近研究表明，具有拉伸应变效应和局部电场增强作用的高曲......阅读全文
喷雾干燥法制备碳包覆磷酸铁锂材料的过程
一、实验试剂FeCL3; 聚乙烯吡咯烷酮； NH４H２PO４；LI２CO３；蔗糖；氩氢混合气体 二、实验仪器 喷雾干燥等 三、实验过程1.实验所用FePO4借鉴了共沉淀法合成方法，将化学计量比的FeCL3与NH4H2PO4溶解在去离子水中，在超声和搅拌作用下，将两者的水溶液快速混合后，调整P
JACS/Angew/AM－11篇，赵东元、彭笑刚、楼雄文、张强等成果速递
1. JACS：用于检测癌细胞和肿瘤中溶酶体甲醛含量的双“锁钥”钌复合探针 生物医学研究表明，过量的甲醛生成是造成组织癌变、癌症进展和转移的关键因素之一。响应性分子探针可以检测活细胞和肿瘤中溶酶体内的甲醛，并对药物引发的甲醛清除过程进行监测，这也有助于未来的癌症诊断和治疗监测。 大连理工大学
石墨炔作为催化剂应用研究获进展
中科院青岛生物能源与过程研究所新型能源碳素材料团队研发了一种氮掺杂的石墨炔材料，用作氧还原反应，表现出优异的催化性能，相关工作近日发表于《应用材料与界面》。 石墨炔是一种新型碳材料，由炔键和苯环连接而成，具有特殊的sp杂化（一种较常见的杂化方式）碳原子，已被报道在光催化、电催化以及生物方面均表
化学所开发出新型高效电解水催化剂
氢能是一种理想的能源载体，开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗，因而大幅降低制氢成本。其关键是如何有效降低电极上析氧反应(OER)和
阀门钢包垫片，金属包覆垫圈供应信息
钢包垫 钢包垫片是指内部用非金属材料（柔性石墨聚四氟乙烯、石棉橡胶板、陶瓷纤维）等，外部用特定的冷作工艺包覆金属薄板的复合型垫片，按垫片截面通常分为平面型包覆及波纹型包覆两种，是传统的一种密合垫片。 钢包垫 钢包垫片适用于热交换器、压力容器、泵、阀及法兰面密封。但回弹力有限，需要求法兰表
高效非贵金属析氢电催化研究获进展
复旦大学材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展，相关研究成果近日发表于《先进材料》。 氢能作为一种原料丰富、燃烧值高、零污染的清洁能源，被科学家和大众寄予了很高的期望。要想发展氢能技术，不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气，但析氢反应所需过电位较高，需要
揭示了dπ对过渡金属配位聚合物电催化氧还原的作用
氧还原反应（ORR）是燃料电池和金属空气电池中的核心反应。由于ORR过程涉及多步电子转移，其面临着动力学缓慢、过电势高等问题。通常需要昂贵的铂碳催化剂来降低过电势，加快反应速率。然而，贵金属铂的高成本和低储量限制了相关器件的发展与实际应用。因此，开发可代替贵金属铂的高效催化剂是一个亟待解决的问题
双核酞菁铁电催化性能研究
酞菁类物质因其特殊的大环共轭结构而具有良好电催化性能，通过改变其共轭环上的取代基及中心金属原子和分子的聚集方式实现分子设计，这种结构的可调变性赋予它作为电催化剂性能开发的广阔空间。 燃料电池是一种环境友好的发电装置，阴极氧还原催化剂对燃料电池的性能起着关键作用。燃料电池阴极催化剂通常分为
双核酞菁铁电催化性能研究
酞菁类物质因其特殊的大环共轭结构而具有良好电催化性能，通过改变其共轭环上的取代基及中心金属原子和分子的聚集方式实现分子设计，这种结构的可调变性赋予它作为电催化剂性能开发的广阔空间。 燃料电池是一种环境友好的发电装置，阴极氧还原催化剂对燃料电池的性能起着关键作用。燃料电池阴极催化剂通常
上海硅酸盐所析氢与超容电极材料研究获进展
随着化石能源的逐年消耗，新能源与储能元件的开发利用成为热点，其中新型氢能源和超级电容器是两个研究非常活跃的领域。氢气是一种高效、清洁的燃料，而电解水析氢不会产生温室气体，对环境无污染，是制氢的理想方式。超级电容器是一类新型的储能元件，具有优异的充放电寿命及高功率密度，有望实现对传统化学电池部分或
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
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
合肥研究院在选择性加氢催化转化方面取得进展
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在选择性加氢催化转化方面取得新进展，构筑了具有超高催化活性、选择性以及稳定性的包含Co-Nx活性位点的非贵金属催化剂。相关研究成果发表在国际期刊《先进材料》上(Adv.Mater. 2019, DOI: 10.1002/adm
电解水制氢：如何设计金属碳化物催化剂？
金属碳化物HER 氢气是重要的清洁能源，具有来源广、能量密度高、无污染等优点。电解水制氢是高效、绿色的制氢途径，但严重依赖贵金属Pt催化剂，亟需发展经济、高效的非贵金属电催化剂。过渡金属碳化物具有类铂的电子性质和催化行为，是一种潜在的析氢电催化剂。近年来，相关研究工作通过合理的设计策略，调控并
宁波材料所在二维纳米防护薄膜材料方面取得进展
石墨烯具有大的比表面积、高的化学惰性以及优异的阻隔性，被认为是已知最薄的防护材料，采用化学气相沉积（CVD）法制备的石墨烯薄膜可直接用于金属的腐蚀防护，逐渐成为制备石墨烯防护薄膜最主要的方法。但石墨烯薄膜在制备过程不可避免会引入空位、晶界等结构缺陷，将其长时间暴露在空气中，腐蚀介质容易通过这些缺
合肥研究院金属有机骨架衍生材料的电化学应用获进展
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在高性能超级电容器与电催化电极材料的构筑及应用方面取得新进展。相关结果以全文形式在Journal of Materials Chemistry A (J. Mater. Chem. A 5, 9873-9881 (2017))
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
金属所研制出窄带隙分布半导体性单壁碳纳米管
单壁碳纳米管（SWCNT）因碳原子排布方式不同可表现为金属性或半导体性，其中半导体性SWCNT具有纳米尺度、良好的结构稳定性、可调的带隙和高载流子迁移率，被认为是构建高性能场效应晶体管的理想沟道材料，并可望在新一代柔性电子器件中获得应用。然而，金属性和半导体性SWCNT的结构和生成能差异细微，通
单元化再生阴离子交换膜燃料电池催化剂研究进展及展望
再生阴离子交换膜燃料电池 由于成本低，能量储存容量高，特别是与可再生资源整合时，单元化再生阴离子交换膜燃料电池（UR-AEMFC）被广泛认为是有前景的能量转换和存储设备。然而，氧电极反应长期以来一直是UR-AEMFCs的主要限制因素之一，这是由于其动力学缓慢并导致高超电势。近日，Giner. In
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
大连化物所发表“铠甲”催化工作进展报告
中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员邓德会、中科院院士包信和团队，在铠甲催化方面的研究工作受到了国际同行的广泛关注，近期在Advanced Materials上发表题为Robust Catalysis on 2D Materials Encapsulating Metals:
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
不对称三核位点偶联策略助力可逆氧电催化
安徽理工大学材料科学与工程学院教授张雷团队在电催化材料的设计、合成及性能调控领域取得了重要进展。张雷提出了一种创新策略，构建了含有铁单原子、铁团簇与镍单原子的非对称三核位点。通过成分和尺寸的不对称耦合设计，成功制备出铁团簇-铁单原子-镍单原子@氮掺杂碳类手风琴状多级结构，并证实该材料可用于可充电锌空
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
氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构
氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构，特点有氮掺杂碳、中空结构、富含空隙、微观纳米笼、分级结构、具有在酸性环境和碱性环境条件下的良好氧还原活性。离材料合成领域太久，这个反应路径好复杂，三个固体粉末混合在一起进行热解，感觉这个分级结构是个固相反应。这种固相反应产率和克级别生产难度会大一些。The decom
高指数晶面氧化钴催化剂可替代贵金属
近日，中科院金属所与中科院宁波材料技术与工程所、中国工程物理研究院科研人员合作，利用碳包覆钴磁性纳米胶囊结构中缺陷石墨壳层的束缚作用，合成了富含高指数晶面的氧化钴催化剂，在甲烷催化燃烧反应中体现出可替代贵金属钯、铂的潜力。相关结果在线发表于《自然—通讯》。 研究人员通过原位氧化方法将碳包钴纳米
我国科学家研发出一种单原子OER催化剂，可降低制氢成本
近日，浙江大学化学工程与生物工程学院侯阳研究员，通过将高度分散的镍单原子锚定在氮—硫掺杂的多孔纳米碳基底，设计开发出了一种单原子OER催化剂，可以使电/光电催化水裂解析氧反应更加高效,从而提升制备氢气的效率。这种新型催化剂可将制氢成本降低80%，并大幅提升OER反应的稳定性。研究成果发布在最新一
宁波材料所在氮掺杂纳米碳材料研究方面取得进展
氮掺杂纳米碳材料研究已经成为国际碳材料领域的热点之一，这主要是因为氮原子比碳原子多一个价电子，氮掺杂进入石墨的六元环结构后可形成吡啶、吡咯、石墨氮、吡啶氧化物等含氮官能团，不仅可以提高纳米碳材料的表面化学活性，还可对其电子结构进行调节。在众多纳米碳材料中，空心碳球具有低密度、高比表面积、可填充空
扫描电子显微镜等揭示二维层状过渡金属自组装的机制
近日，中国科学院深圳先进技术研究院材料所（筹）材料界面研究中心在二维过渡金属氧化物制备领域取得新进展。相关成果以Facile Mass Production of Self-Supported Two-Dimensional Transitional Metal Oxides for Catal