碳基光催化剂耦合H2O2勇夺甲烷转化“圣杯”

吴文婷/吴明铂Angew 全文速览 甲烷的选择性活化和定向转化是世界性难题,被誉为催化乃至化学领域的“圣杯”,高效高选择性催化剂的构筑则是攻克此难题的关键所在。该文通过一步热解法制备了富含低自旋态FeNx活性位点和石墨烯包裹Fe/Fe3C纳米颗粒的FeNx/C催化剂,借助电子自旋态和电子密度调控策略,该催化剂在常温常压下将H2O2高效均裂为•OH,抑制O2的生成,有效提升H2O2利用效率。基于•OH的强脱氢能力和氧化性,将甲烷高选择性氧化为甲酸,转化率高达18%,甲酸选择性达到90%,是目前报导的H2O2体系下甲烷氧化为甲酸的最高值,且该催化剂具有良好的循环稳定性。结合理论计算,阐释了不同铁活性位点的作用,低自旋态FeNx位点是活化H2O2的活性位点,Fe/Fe3C结构中的Fe3C电子密度适中,能促进H2O2均裂并高效生成•OH。 背景介绍 能源清洁化对绿色能源的要求日益迫切,天然气、页岩气储量大,若能将其主要成分甲......阅读全文

碳基光催化剂耦合H2O2勇夺甲烷转化“圣杯”

  吴文婷/吴明铂Angew  全文速览  甲烷的选择性活化和定向转化是世界性难题,被誉为催化乃至化学领域的“圣杯”,高效高选择性催化剂的构筑则是攻克此难题的关键所在。该文通过一步热解法制备了富含低自旋态FeNx活性位点和石墨烯包裹Fe/Fe3C纳米颗粒的FeNx/C催化剂,借助电子自旋态和电子密度

全光谱光催化材料实现水体污染零碳净化

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497840.shtm近日 ,扬州大学环境学科与工程学院朱兴旺团队在光催化治理水体污染方面取得重要进展,团队成功研制一款能够实现全光谱响应的氮碳基光催化剂,实现水体污染治理全程零碳净化,与传统催化剂相比,整

新疆理化所在钽基光催化材料可控制备方面取得进展

  导体光催化技术可以利用光照激发半导体产生的导带电子和价带空穴,进行氧化还原降解有机污染物或分解水获取氢气。因此,光催化技术在能源和环境治理方面具有广阔的应用前景。目前制约光催化发展的关键仍在于研发高效、稳定的光催化材料。近年来,钽酸盐光催化剂主要是通过传统的高温固相法制备而成,该方法使用的高温烧

东方科技论坛关注碳基新能源材料

  在日前于上海举行的第242期东方科技论坛上,包括李述汤、赵东元、林宗虎、成会明等院士在内的参会专家指出,新能源及新能源材料是实现经济可持续发展最具决定性影响的技术之一,而碳材料在发展新能源及新能源材料方面地位重要,我国必须抓住机遇,增强国内碳基新能源材料基础研究的整体实力,争取在新材料及新能源等

变废为宝,新型碳基纳米材料助力农业应用

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院副研究员高翔团队联合上海交通大学教授杨琛团队,在《通讯-材料》上发表最新研究成果,团队成功研发了一种以农业废弃物生物质为原料合成的碳基纳米材料——碳量子点(CDs),并将其用于增强植物的光合作用中。据了解,《通讯-材料》是《自然》出版集团旗下专注于材料科学领域与

我所发表生物质光催化转化制备合成气的综述文章

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202401/t20240131_6980847.html近日,我所生物能源研究部生物能源化学品研究组(DNL0603组)王峰研究员团队与大连理工大学王敏研究员团队合作,受邀撰写了生物质光催化转化制备合成气的perspect

我所发表光催化生物质精炼的催化剂设计综述文章

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202403/t20240327_7055091.html近日,我所生物能源研究部生物能源化学品研究组(DNL0603组)王峰研究员、罗能超副研究员团队发表光催化生物质精炼的催化剂设计综述性文章,总结了光催化剂的表面结构、电

研究阐述了光催化生物质精炼的催化剂设计

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王峰、副研究员罗能超团队发表光催化生物质精炼的催化剂设计综述性文章,总结了光催化剂的表面结构、电子结构以及助催化剂等因素对生物质精炼中的界面电荷转移和自由基反应的影响,为实现高效、高选择性的光催化生物质精炼提供借鉴。相关成果发表在《自然-合成》上。  生物

研究阐述了光催化生物质精炼的催化剂设计

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王峰、副研究员罗能超团队发表光催化生物质精炼的催化剂设计综述性文章,总结了光催化剂的表面结构、电子结构以及助催化剂等因素对生物质精炼中的界面电荷转移和自由基反应的影响,为实现高效、高选择性的光催化生物质精炼提供借鉴。相关成果发表在《自然-合成》上。生物质是地球

35年后,中国将脱离碳基能源

  “中国未来25年内可再生能源开发规模将引领世界从第二次工业革命进入第三次工业革命,未来35年后有望脱离碳基能源。”   2014年开年,在《能源评论》关于“第三次工业革命大讨论”的虚拟圆桌上,杰里米·里夫金的上述预测,大胆而独特,让中国能源领域的各界人士为之一振。在他看来,中国是全球最大的太阳

“碳基能源转化利用的催化科学”项目启动

  近日,国家自然科学基金委员会重大研究计划“碳基能源转化利用的催化科学”项目启动会在中科院大连化物所举行。重大研究计划专家组和管理组成员、获得2015年重点支持项目(5个)和培育项目(31个)资助的项目负责人以及基金委化学部领导参加了启动会。  这一研究计划的设立对更好地推动碳基能源的产业革命,造

大规模精确制备碳基纳米材料获突破

   近日,中科学院理化所超分子光化学研究团队联合复旦大学、北京大学的科研人员,利用光化学和有机化学的合成手段,在精确构建新型碳基纳米材料研究中取得新进展。相关研究成果发表于《美国化学会志》。  在材料合成领域,大规模精确制备碳基纳米材料是一个重要的科学问题,可为发挥有机化学在合成复杂含碳分子方面的

我国碳汇监测将进入天基遥感时代

在不久前举行的第十四届中国国际航空航天博览会上,在太空中进行在轨测试的陆地生态系统碳监测卫星(以下简称“碳星”),以模型形式与公众见面。 由中国航天科技集团五院(以下简称五院)遥感卫星总体部抓总研制的“碳星”,是世界首颗森林碳汇主被动联合观测遥感卫星,它将使我国碳汇监测进入天基遥感时代。 “

隆基联合沙漠邮局打造零碳主题邮局

“到2030年,我国碳排放会增加到140~145亿吨,如果构建以低碳产业为主导的产业调整,上述数值估计能够降低8.1亿吨左右。”5月31日,在北京隆基2022年可持续发展报告发布会上,清华大学经济管理学院经济学系主任陆毅如是说。陆毅介绍,他团队目前正在做“双碳”和ESG(环境、社会和公司治理)研究,

加拿大研制出碳基有机电池

   加拿大卡尔加里大学化学系的研究团队基于有机磷组分,研制出一种碳基有机电池,这种电池无毒、轻便,比基于金属离子的电池更稳定、便宜。相关研究成果发表在近期的《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)杂志上。   最近手机电池频繁爆炸的新闻,让人们困惑是否有可能制造出更好

新型碳基平台石墨烯纳米孔设备问世

  据物理学家组织网报道,美国宾夕法尼亚大学的研究人员近日开发出一个纳米级的碳基平台,可用于电子探测单个DNA(脱氧核糖核酸)分子。该技术最终有望在快速DNA电子测序方面发挥“用武之地”。相关研究论文发表于最新一期的《纳米快报》。   这个纳米平台由石墨烯制成。研究小组利用电子束技

碳基新材料卡点及发展现状

  导语:随着全球新材料产业的迅猛发展,全球新材料产业产值规模将保持正增长态势,2026年有望突破6万亿美元,且高端材料技术壁垒日趋呈现,以美、日、欧为代表的发达国家和地区凭借技术研发、资金、人才等优势,以技术、ZL等作为壁垒,已逐步在大多数高技术含量、高附加值的新材料产品中占据了主导地位、形成垄断

全球首台碳基硅基生物智能问世:具备进化与适应能力

  据报道,近日澳大利亚初创公司Cortical Labs在西班牙巴塞罗那正式发布了全球首台商用生物计算机CL1, 这一突破性成果引发了广泛关注。  CL1的独特之处在于,它摒弃了传统硅基芯片的计算方式,转而采用真实的人类神经元与硅芯片融合的技术,开创了合成生物智能的新领域。  传统的人工智能和机器

福建物构所钛氧团簇基复合光催化材料研究获进展

  为解决当前的能源与环境问题,光解水产氢具有重要研究意义,但目前研发的催化剂在光响应范围、光生载流子分离效率、稳定性及产氢活性等方面还存在很多问题。比如常用的二氧化钛材料仅在紫外光区作用,限制了太阳能利用效率;而可见光响应的硫化镉材料效率较低,并且稳定性差。因此,制备高效、稳定的可见光驱动产氢催化

理化所非均相可见光催化自由基反应研究获进展

  非均相纳米催化剂所具有的光催化特性及其低成本、便操作、易回收等特点预示其在有机合成领域有巨大的应用潜力,并已成为促进高效绿色合成复杂分子的重要手段。相比于在可见光催化有机合成中已大量运用的均相催化剂,非均相光催化的合成方法在反应多样性和选择性等方面尚有较大拓展空间。近期,中国科学院理化技术研究所

硅基智能创始人司马华鹏:从碳基到硅基,文明交替的奇点已至

硅基智能创始人司马华鹏认为,随着AI技术的快速发展,我们正处在从碳基文明向硅基文明转变的关键时期。这一转变不仅标志着技术的迭代,更意味着生命深层的进化。在AI时代,算力、电力和财力成为了新的生产资料,而传统的食物、能源和土地已不再是关键。司马华鹏将“硅基”概念类比为漫威作品中的振金,认为它将在能源、

大连化物所发表光催化生物质转化的综述论文

近日,我所生物能源化学品研究组(DNL0603)王峰研究员团队受邀发表综述,系统介绍了光催化生物质转化过程中自由基反应的挑战和进展。  生物质是地球上最丰富的可再生碳资源。发展高效的催化体系可将生物质资源转化为高附加值的化学品和燃料,对实现碳中和、碳达峰目标具有重要意义。光催化可利用光能作为驱动力,

大连化物所发表光催化生物质转化的综述论文

近日,我所生物能源化学品研究组(DNL0603)王峰研究员团队受邀发表综述,系统介绍了光催化生物质转化过程中自由基反应的挑战和进展。  生物质是地球上最丰富的可再生碳资源。发展高效的催化体系可将生物质资源转化为高附加值的化学品和燃料,对实现碳中和、碳达峰目标具有重要意义。光催化可利用光能作为驱动力,

纳米异质结构催化性能调控及应用研究获进展

  近日,中国科学院国家纳米科学中心杨蓉课题组在纳米异质结构催化性能调控及其应用方面取得进展。相关研究成果以Synergistic Degradation of Tetracycline from Mo2C/MoOx Films Mediated Peroxymonosulfate Activati

纳米异质结构催化性能调控及应用研究最新进展

  近日,中国科学院国家纳米科学中心杨蓉课题组在纳米异质结构催化性能调控及其应用方面取得进展。相关研究成果以Synergistic Degradation of Tetracycline from Mo2C/MoOx Films Mediated Peroxymonosulfate Activati

碳基能源转化利用的催化科学项目指南发布

关于发布“碳基能源转化利用的催化科学”重大研究计划2015年度项目指南的通告  国家自然科学基金委员会现发布重大研究计划“碳基能源转化利用的催化科学”2015年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南中所述的要求和注意事项申报。  附件:“碳基能源转化利用的催化科学”重大研究计划2015年

关于碳基复合材料的基本信息介绍

  carbon matrix composite碳基复合材料有两种制备方法:一是浸渍法,即用增强体浸渍熔融的石油或煤沥青,再经碳化和石墨处理,它的基体是石墨碳,呈层状条带结构,性能是各向异性的。还有用增强体浸渍糠醇或酚醛等热固性树脂,只经碳化处理,它的基体是玻璃碳,即无定型碳结构,性能是各向同性的

英科学家研发出新碳基超导物质

嵌入到面心立方Cs3C60中的μ介子   英国利物浦大学和杜伦大学的研究人员发现,通过施加一定的压力,改变C60的晶体结构,不同C60晶体结构下的Cs3C60能够从磁绝缘体转变为超导体,而其超导转化温度也从38K转化为35K。研究人员表示,新发现将有助于降低诸如磁共振成像扫描仪及其他

合肥研究院研发出碳基控释硒肥

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所吴正岩课题组研制出碳基控释硒肥,可有效提高硒元素利用效率,为功能农业和保健食品产业可持续发展提供了有效技术供给。技术原理示意图  硒是人体所必需的微量元素,具有明显的抗癌防癌作用。食用富硒农产品是人体补硒的最好途径,为了获得富硒农产品,通

同济大学提出一种新型有机污染物降解策略

近日,同济大学环境科学与工程学院教授凌岚团队提出了一种净化水体中有机污染物的全新解决方案,通过光催化生成自由基的选择性调控,大大提升了污染物的降解效率。相关研究在线发表于美国《国家科学院院刊》。光催化分子氧活化技术能在太阳光作用下产生电子和空穴,并将氧气活化为具有高污染物氧化能力的活性氧物种,从而解