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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

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,

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

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

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

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