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电子态的直接方法。相关富/缺电子状态将影响整个催化反应中间吸附物种的化学吸附和活化能,从而影响催化性能。 近日,新加坡国立大学(NUS)陈伟教授、施毅博士和南京大学夏兴华教授等人提出通过EMSI对单原子Pt催化剂的电子结构进行调控,构建酸性和碱性氢气析出反应(HER)构-效关系。采用先前报道的特异性位点欠电位沉积法(Nat. Commun., 2020, 11, 4558),制备出二维材料过渡金属硫/硒化物(MoS2、WS2、MoSe2和WSe2)负载的单原子Pt催化剂(图1b)。载体上的中心锚定硫族原子(S和Se)和周围过渡金属原......阅读全文

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

大连化物所单原子催化研究取得进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所张涛院士团队与美国亚利桑那州立大学刘景月教授(该所“千人计划”)一起合作,在单原子催化研究领域取得新进展。首次将Pt/FeOx 单原子及准单原子催化剂用于含有不饱和取代基团的芳香硝基化合物的选择加氢反应,在温和反应条件下(40 oC, 氢气压力0.3 MPa)获

大连化物所:单原子催化剂中不同单原子物种的定量统计

  近日,我所催化与新材料研究室(十五室)张涛院士、杨冰副研究员团队,与太原理工王俊文教授、澳大利亚国立大学于丽娟研究员合作,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

单原子催化新策略实现甲烷高效转化

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宁波材料所在单原子催化领域取得进展

  金属单原子催化剂因其具有原子级分散的金属活性中心,表现出极其优异的催化活性和最大的原子使用效率。自2011年中国科学院大连化学物理研究所研究员、中科院院士张涛提出单原子催化的概念以来,金属单原子催化剂已经迅速成为催化领域的研究前沿和热点。目前制备金属单原子催化剂的策略主要有液相浸渍、原子层沉积、

单原子催化剂的EMSIs对催化效率有何帮助?

  负载型金属催化剂广泛应用于多种工业催化反应中。单原子催化剂因其高金属原子利用率和新奇的催化特性,近些年引发科研工作者们的热烈关注。然而伴随着尺寸减小带来的表面自由能的升高,很容易导致单原子催化剂的稳定性降低,容易发生团聚,进而使得催化剂失活。为解决这一难题,中国科学技术大学教授路军岭课题组与教授

大化所单原子催化研究取得新进展

  近日,我所航天催化与新材料研究室张涛院士研究团队在单原子催化研究方面取得新进展,首次证明了单原子催化剂可以具有与均相催化剂相当的催化活性。该研究工作获得了审稿人的高度评价,以Hot Paper(TOP 10%)形式发表在Angew. Chem. Int. Ed.上,并被推荐为后封面文章(DOI:

单原子催化剂研究取得新进展

  近日,中科院大连化物所在单原子催化研究方面取得新进展,首次发现单原子催化剂具有与均相催化剂相当的活性,从实验上证明单原子可能成为沟通均相催化与多相催化的桥梁。论文发表于《德国应用化学》。  通过氢甲酰化由烯烃和合成气制备醛类精细化学品,是化工生产中重要的均相催化过程之一。近期,该团队成功合成出氧

《nature-nanotechnology》封面故事:单中心近邻原子协同催化

  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与材料科学学院曾杰教授研究团队,通过构筑高铂负载量的铂-硫化钼原子级分散催化剂,揭示出单中心近邻原子协同催化作用机制,且该协同作用是通过近邻金属原子之间的配位硫原子体现出来的。该成果作为封面文章以“Synergetic interacti

研究揭示单原子催化剂配位环境

近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员张涛、研究员王爱琴团队受邀发表了关于单原子催化剂配位环境的评述文章。相关成果发表在Accounts of Chemical Research上。单原子催化剂配位环境示意图。大连化物所供图单原子催化概念由张涛院士、李隽教授、刘景月教授等于2011

单原子催化剂锚定机制研究获进展

氧化物负载的贵金属催化剂是多相催化剂中被广泛应用的催化剂。金属与载体之间的强相互作用以及载体表面缺陷通常被认为是贵金属原子锚定在可还原氧化物(TiO2、CeO2)载体表面的关键因素。中国科学院城市环境研究所贺泓院士团队,联合昆明理工大学宁平与李凯团队、香港城市大学曾晓成团队、美国宾夕法尼亚大学Jos

大连化物所单原子催化研究取得新进展

  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乔波涛、中科院院士张涛研究团队在单原子催化研究方面取得新进展,发现单原子催化剂在醇选择性氧化反应中具有远超纳米催化剂的活性和选择性,首次提出并证明单原子催化剂界面最大化的特性是催化剂具有这种优异表现的重要原因。该研究工作发表于《德国应

原子催化研究新进展: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

大连化物所:实现单原子催化剂光热协同催化乙炔半加氢

  近日,中科院大连化物所催化与新材料研究中心(1500组)张涛院士、乔波涛研究员等与太阳能科学利用研究中心(1600组)李仁贵研究员等合作,在单原子光热催化乙炔半加氢反应研究方面取得新进展。合作团队通过控制单原子与纳米粒子间金属—载体强相互作用(SMSI)的发生条件,实现包覆纳米粒子的同时暴露单原

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

研究开发出新型钯单原子催化剂

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员乔波涛、助理研究员闵祥婷等联合大连工业大学唐晶晶,在钯单原子催化苄醇化合物的位点选择性氘代研究中取得新进展。研究团队利用合成的Pd1/FeOx单原子催化剂(Pd SAC),在温和条件下实现了苄醇化合物高效α位点选择性氢氘交换,为氘代苄醇化合物的合成提供了新

我国学者在单原子催化研究方面取得进展

图 (a)基于半导体型载体尺寸调变的金属-载体轨道耦合调控。Pd单原子催化剂在乙炔选择性加氢中的催化活性与n-型(b)和p-型(c)半导体载体LUMO位置的关系  在国家自然科学基金项目(批准号:22025205、22225301、22221003、22073087、 22302200、220730

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

大连化物所等在单原子催化研究中取得进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员乔波涛、中科院院士张涛团队与清华大学教授李隽、亚利桑那州立大学教授刘景月合作,在单原子催化研究方面取得新进展,发现在CO氧化反应中水对单原子催化剂和纳米催化剂呈现出显著不同的促进作用。详细研究结果揭示,由于单原子催化剂独特的微环境和电子

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

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

单原子催化传感“结构稳定性”研究新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514980.shtm近日,华东理工大学机械与动力工程学院张博威特聘研究员与华中科技大学杨旋教授合作,报道了该课题组关于Cu单原子在反应过程中的结构-稳定性方面的研究进展,为单原子催化传感的结构-稳定性调

新综述阐明单原子合金用于温室气体催化转化进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516373.shtm近日,华东理工大学化学与分子工程学院教授张金龙课题组在《先进材料》发表综述,论文标题为“单原子合金用于甲烷和二氧化碳催化转化”。长期以来,研究者们致力于构建用于甲烷和二氧化碳转化的高性

大连化物所等成功制备出单原子铱催化剂

  近日,中科院大连化学物理研究所张涛研究员领导的航天催化与新材料研究团队通过与该所“千人计划”入选者刘景月研究员(负责高分辨电镜)、清华大学李隽教授(负责理论计算)合作, 在单原子催化研究领域取得新进展。以FeOx为载体制备出极低金属含量的单原子铱(Ir)催化剂Ir1/FeOx。将该催化剂用于

大连化物所单原子催化剂研究取得新进展

  近日,我所航天催化与新材料研究中心张涛院士和王爱琴研究员团队在单原子催化剂研究领域取得新进展,制备出单原子分散的Fe-N-C催化剂,并将其应用于C-H键选择性氧化反应中获得了优异的活性和选择性。特别是利用包括X射线吸收光谱和穆斯堡尔谱在内的多种表征技术,首次证明了中自旋Fe-N5结构具有最高的催

大连化物所实现单原子催化剂配位环境调控

  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王爱琴、中科院院士张涛团队与清华大学教授李隽合作,发展了一种乙二胺络合-惰性气氛快速热处理的单原子催化剂制备新方法,在不改变单原子分散的前提下,可以精细调控单原子中心的配位环境,从而建立了单原子配位环境、电子结构和催化性能之间的关系。  

FCSE--综述:单原子催化——精确控制反应路径新方法

  论文标题:Single-atom catalysis: a promising avenue for precisely controlling reaction pathways  期刊:Frontiers of Chemical Science and Engineering  作者:Xia

锂硫电池用单原子催化剂研究获进展

锂硫电池以硫转换反应为核心,具有高能量密度和成本优势,是下一代储能技术颇有潜力的候选者之一。但在实际运行过程中,硫转换反应的动力学通常较为缓慢,限制了电池的实际性能。单原子催化剂尤其是新兴的高熵单原子催化剂能够提升硫转换反应动力学,但其背后的化学机制尚未明晰,常被简单归结为协同或熵增效应。这阻碍了单

单原子催化体系的集体行为和深层物理机制获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512163.shtm

科学家提出高效单原子催化剂设计新策略

  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教授曾杰团队,通过精准的单原子锚定位点设计,制备出一种可以高效催化电化学阳极反应的单原子催化剂。相关成果分别发表于《自然—通讯》《美国化学会志》,并被选为《美国化学会志》封面论文。  研究人员采用电化学沉积技术,选择性地将铱单原子锚定在羟基氧化