福建物构所串联电催化CO2制乙烯取得进展

将CO2通过电化学方法转化为高附加值的C2+产物如乙烯,不对于“碳达峰”和“碳中和”目标的顺利实现具有积极推动作用,并能减轻人类对化石燃料的过度依赖,然而,目前电催化CO2制乙烯受限于单一活性位点的多电子转移过程和缓慢的C-C耦合步骤,仍面临活性低、选择性差等问题。 近日,中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员曹荣、黄远标设计出有效的串联催化策略来提升还原CO2制乙烯的选择性,通过将非贵金属单原子Ni高效催化CO2RR产CO和Cu纳米催化剂可以进行CO-CO耦合的优势有效结合,进行串联催化来提升CO2RR制乙烯的选择性。研究在卟啉基三嗪框架中心锚定Ni单原子(PTF-Ni)及其表面负载Cu纳米颗粒,制备出非贵金属基的串联电催化剂PTF(Ni)/Cu,催化时单原子Ni高效将CO2还原为中间体CO,生成的CO立即被临近的Cu纳米催化剂进行C-C耦合反应高效转化为乙烯。因此,与非串联催化剂PTF/Cu (卟啉中......阅读全文

福建物构所串联电催化CO2制乙烯取得进展

  将CO2通过电化学方法转化为高附加值的C2+产物如乙烯,不对于“碳达峰”和“碳中和”目标的顺利实现具有积极推动作用,并能减轻人类对化石燃料的过度依赖,然而,目前电催化CO2制乙烯受限于单一活性位点的多电子转移过程和缓慢的C-C耦合步骤,仍面临活性低、选择性差等问题。  近日,中国科学院福建物质结

福建物构所电解水制氢研究取得新进展

  电解水制氢是实现可持续氢经济的一项重要能源技术。它能够由多种可再生能源转变的电能驱动实现清洁、快速、集中地生产高纯度的氢气,从而实现将时间、空间分布不均匀的可再生能源转换为稳定的化学能。电催化剂是提高电解水系统能源效率的关键部分。开发廉价、高性能的析氢和析氧催化剂是促进电解水系统大规模化应用的基

福建物构所酸性介质中电催化全解水研究取得新进展

  氢能是最有前途的绿色能源形式之一,而水的电催化分解是得到高纯度氢的理想过程。近些年来,人们发现利用固体聚合物电解质膜在酸性介质中进行水的电解能使得氢气的生产和分离变得更加容易。因此,对于在酸性介质中具有高活性和寿命的金属Ir基电解水催化剂的研究和开发也引起许多科研工作者的关注。已有的研究表明,含

福建物构所等自支撑MOFs电催化剂研究取得新进展

  电解水技术是从水中获取氢能的一种绿色高效的技术,但是四电子转移的析氧反应(OER)动力学缓慢,由此引发高的析氧过电势制约了电解水制氢的整体效率。因此,开发高效的析氧催化剂从而促进电解水技术的发展已势在必行。近年来,金属有机框架(MOFs)材料作为一种兼具均相催化与多相催化优点的晶态多孔材料,在催

福建物构所等自支撑MOFs电催化剂研究取得新进展

  电解水技术是从水中获取氢能的一种绿色高效的技术,但是四电子转移的析氧反应(OER)动力学缓慢,由此引发高的析氧过电势制约了电解水制氢的整体效率。因此,开发高效的析氧催化剂从而促进电解水技术的发展已势在必行。近年来,金属有机框架(MOFs)材料作为一种兼具均相催化与多相催化优点的晶态多孔材料,在催

福建物构所光致变色材料研究取得进展

  X射线诱导光致变色金属配合物   由于大气环境的不断恶化和高能射线源在工业、医疗、科学研究等领域的广泛应用,射线探测和防护已成为一个重要的研究课题。传统的探测材料往往需要多种电子配件或者多步操作才能得到探测结果,因此寻找一种能直接给出信息的探测材料具有重要意义。X射线诱导光致变

福建物构所手性识别研究取得系列进展

  手性化合物在天然产物、药物分子、精细化学品和复合材料中普遍存在,其合成研究达到了空前的高速发展,从而也使得建立和发展快速、准确、简便的识别手性化合物的方法成为迫在眉睫的任务。核磁共振技术是研究手性分析的一种重要基础工具。利用手性溶剂化试剂(Chiral Solvating Agents,简称CS

福建物构所二维金属烯催化CO2电还原研究取得进展

  在电催化CO2还原反应(CO2RR)的产物中,甲酸/甲酸盐是一种关键的可再生化工原料的中间体和潜在的储氢材料,引起许多领域的关注。近年来,铋基材料由于无毒无害、价格低廉,在CO2RR电催化反应展现出强的稳定中间体的能力,具有大的氢析出电位以及低的一氧化碳(CO)吸附能,被认为是潜在的工业催化剂。

福建物构所核壳合金纳米催化剂电催化全解水研究取得进展

原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210329_4782676.shtml   随着质子交换膜电解池(PEMWEs)的发展,在酸性条件下水解制氢被认为是高效转化可持续氢能最具前景的方式之一。电解水包括两个半反应——阳极的析氧反应(OER)和阴极的析氢反应(

福建物构所氧化还原调制活性界面电解CO2制CO研究

  高温电解CO2制化学品在CO2转化与高值利用方面具有重要的研究意义和应用前景。然而,当前固体氧化物电解池衍生于传统燃料电池,电解CO2极化损失尚面临巨大挑战。在电化学系统中,活性部件之间的界面不仅决定了各类材料的活性也主导了其寿命。  中国科学院福建物质结构研究所功能纳米结构设计与组装重点实验室

福建物构所锂硫电池隔膜材料研究取得进展

  锂离子电池被广泛应用在人们日常生活领域。随着社会发展,传统锂离子电池已经远不能满足人们对能源存储的需求。锂硫电池(Li-S)由于高的理论比容量和能量密度,以及硫的低成本和环境友好等优势被视为最有应用前景的高容量存储体系之一。然而,Li-S电池的商业化应用仍存在一些技术挑战,如固体硫化物的绝缘性,

福建物构所柔性金属有机框架材料研究取得进展

  相对于刚性金属有机框架(MOF)料,柔性MOF材料具有永久多孔性和结构多样性等特点,而且该类材料可以在保持自身晶态的同时亦可对外界的热、声、光、电等刺激做出响应。由于具有小孔与大孔结构(或无孔到有空)之间的转变,该类材料在气体吸附与存储方面表现出良好的应用前景。  中国科学院院士、中科院福建物质

福建物构所光致形变晶体材料研究取得进展

  能量输入诱导做功是一个广泛研究的重要科学问题。面对日益严重的环境污染,如何有效利用可再生能源来实现能量到功的转化激发了科学家对新兴能量转换材料研究的兴趣。光诱导形变材料由于具有远程、快速以及空间可探测的特点,能有效地将光能转化为机械能,从而在光做功领域具有重要的潜在应用。目前为止,虽有为数不多的

福建物构所共价有机胶质子传导研究取得进展

  质子交换膜燃料电池在低温环境下工作通常会出现严重的功率损耗甚至损毁,这制约了其在寒冷高海拔地区的应用,因此开发新型低温高效质子传导材料既是严峻挑战也是迫切需求。共价有机胶(Covalent Organic Gels, COGs)是有机构筑基元在聚合过程中形成的一种中间聚集体,能“锁住”大量的客体

福建物构所液态多孔配位笼研究取得进展

  在气液固反应中,传统固态多孔材料孔道多被溶剂所占据,导致气体难以接触反应活性位点而受到限制。兼具流动性和多孔性的多孔液体(Porous liquids,PLs)材料则有可能解决这一问题。高性能的多孔液体的制备因多孔性和流动性的矛盾而存在挑战,尤其是具有本征液态多孔性性的材料。因此,亟需发展新型合

福建物构所液态多孔配位笼研究取得进展

在气液固反应中,传统固态多孔材料孔道多被溶剂所占据,导致气体难以接触反应活性位点而受到限制。兼具流动性和多孔性的多孔液体(Porous liquids,PLs)材料则有可能解决这一问题。高性能的多孔液体的制备因多孔性和流动性的矛盾而存在挑战,尤其是具有本征液态多孔性性的材料。因此,亟需发展新型合成手

福建物构所光致变色材料研究取得新进展

  光致变色物质具有颜色和多种物理性质可逆变化的特征,其中磁性随光刺激发生变化(即所谓光磁效应)的化合物除具有一般光致变色物质的强光防护、光开关等功能外,还可能在磁共振成像、光信息存储等方面发挥重要作用。多氰基配位化合物被认为是最有发展前景的此类材料,多年来备受关注,但是,其光磁效应通常在液氮温度以

福建物构所离子型框架高效催化串联反应研究获进展

  串联反应由于其具有高效的原子利用率、可减少能源消耗及浪费等优点,引发学界关注。然而,由于在一个反应系统中,多个活性位点的协同及不同反应条件的不相容性,构建高效串联催化体系仍具有挑战性。近年来,多孔共价三嗪骨架材料(CTFs)以其良好的热稳定性、化学稳定性和高比表面积,得到广泛关注。但此前,CTF

福建物构所金属有机π团簇理论研究取得进展

  非线性光学材料在原子冷却、量子信息存储、光子飞轮和光开关方面的应用展现了广阔前景。团簇是化学领域中重要的结构单元,但是现有的团簇理论大多侧重于对几何构型的解释,对其性能特征的描述相对较少,探索团簇结构特征与性能之间的关系具有重要意义。芳香性作为化学基本概念,对于揭示分子体系的几何结构、稳定性、电

福建物构所深紫外非线性光学晶体研究取得进展

  深紫外(λ<200 nm)非线性光学(NLO)晶体是全固态激光器输出深紫外激光的关键元件。目前,仅有KBe2BO3F2(KBBF)晶体实现了Nd:YAG的直接六倍频深紫外激光(波长=177.3 nm)输出。KBBF晶体拥有优异的光学性能,但其晶体的层状习性、原料剧毒等制约了更广泛地应用。设计合成

福建物构所阴离子MOFs吸附分离研究取得进展

  轻质烃化合物由于其具有类似的分子尺寸和挥发性,因此非常难以分离。传统的低压蒸馏法需要在低温高压条件下进行,导致成本较大。而选择性吸附分离在成本和效率上是可行的路径之一。近年来,金属-有机框架材料(MOFs)因其具有高比表面积和有序的孔结构,在气体存储/分离、催化等方面表现出来的优异性能而备受关注

福建物构所柔性金属有机框架功能材料研究取得进展

  柔性金属有机框架材料(MOF)能够随客体分子灵活地变换其孔道结构及功能,在刺激响应型智能孔材料方面具有明显优势,如何系统地构筑以及修饰这类材料还面临着巨大的挑战,其中一个主要原因在于柔性的骨架结构在调控及修饰(包括前修饰以及后合成修饰)过程中容易变形或者坍塌。   在国家自然科学基金项目的支持

福建物构所等锂硫电池正极材料研究取得进展

  锂硫电池的能量密度是目前商品化锂离子电池的3-5倍,同时硫具有成本低、环境友好、安全性能高等优点,能很好地满足未来动力电池的需要。然而在实际应用中,锂硫电池存在着硫的电导率低、放电过程中多硫化物的溶解以及充电过程中硫电极的体积膨胀等问题,这些问题导致硫正极的循环寿命短、容量衰减快以及能量效率低,

福建物构所MOFs负载金属卡宾催化研究取得进展

  金属N-杂环卡宾(M-NHC)配合物作为重要的金属有机化合物,在药物、材料和催化等领域应用广泛。与传统的膦配体相比,具有σ-供电子特性的NHC配体使M-NHC配合物在催化过程中具有更高的活性和稳定性,该类配合物已被广泛用作各种化学反应的均相高效催化剂。而均相M-NHC催化剂面临失活和催化剂回收困

福建物构所金属有机π团簇理论研究取得进展

非线性光学材料在原子冷却、量子信息存储、光子飞轮和光开关方面的应用展现了广阔前景。团簇是化学领域中重要的结构单元,但是现有的团簇理论大多侧重于对几何构型的解释,对其性能特征的描述相对较少,探索团簇结构特征与性能之间的关系具有重要意义。芳香性作为化学基本概念,对于揭示分子体系的几何结构、稳定性、电子离

福建物构所在单分子异相催化CO2还原研究中取得获进展

  电催化二氧化碳还原(ECR)是一种清洁、温和、可持续发展的催化技术,它不仅具有降低大气二氧化碳浓度的潜力,而且可以获得高附加值的化学原料和燃料(例如CO、HCOOH、CH3OH等)。然而,ECR仍然存在以下障碍:过电势高、选择性差、稳定性不足等。因此,开发可以解决上述问题的非贵金属ECR催化材料

福建物构所新一代白光LED材料研发取得进展

  大功率白光LED相对于传统照明光源具有节能、环保等优点,已成为发展前景巨大的朝阳产业。目前国际上主流的白光LED器件是将Ce:YAG荧光粉分散在环氧树脂或硅胶中然后再涂敷在蓝光芯片上所构成。环氧树脂或硅胶在大功率芯片产生的高温环境下,容易发生老化,颜色变黄,使得LED产生色偏和光衰,缩短了其使用

福建物构所类沸石分子筛材料研究取得系列进展

  无机沸石分子筛材料因特有的吸附/分离和催化等功能在产业界和人们日常生活中均有着广泛应用。  中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室张健研究员领导的课题组在科技部973计划、国家基金委创新群体项目、中科院新兴与交叉领域项目和福建省杰出青年基金项目的资助下,通过模拟其独特的T

福建物构所等金属有机分子导线研究取得新进展

  分子导线具有电子传递、信息存储和开关等功能,它允许电子在给体和受体间进行交换或传输,同时分子两个末端也能够通过功能化与外接电极连接,构筑分子电子电路。   在科技部973计划、国家杰出青年基金等项目的支持下,中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室陈忠宁研究小组通过与厦门大学固体表面物理

福建物构所远程选择性碳氢键活化研究取得进展

  配合物中配体的配位模式会影响配合物的结构和性质。通过调控配体的配位模式,获得金属催化剂在碳氢键活化中新的催化活性的策略,是金属有机催化领域值得研究的一个重要方向。  当前,碳氢键活化反应的研究是一个前沿研究领域,被认为是有机化学研究的一个圣杯。然而,由于有机化合物中活性类似的碳氢键的普遍存在,选