科研人员采用基于限域热转化策略合成单原子催化剂
碳载单原子催化剂近期在多相催化领域受到关注，因为碳载体独特的物理化学性质能够实现单原子的高效负载，并且杂原子的掺杂可以修饰单原子的配位环境，从而调节反应活性。然而最大限度地提高单原子利用率具有挑战性，因为合成过程中大量单原子被嵌入到碳基底或微孔孔道中，在催化过程中由于传质限制而失去作用。因此设计合成具有介孔孔道的氮掺杂碳球作为载体是增加活性位点暴露和提高原子利用效率的有效方法。 近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员王光辉带领的多孔催化材料研究组开发出一种限域热转化策略合成了氮掺杂介孔碳球负载的单原子催化剂。此策略首先采用软模板法合成了以金属纳米簇为核、介孔聚合物为壳的核-壳型介孔聚合物球（M-NCs@NMPS），随后经限域热转化过程将其转化为氮掺杂介孔碳球负载的单原子催化剂（M1/NMCS）。在核-壳型介孔聚合物球热解过程中，金属纳米簇在氨气氛围下于氮掺杂介孔碳球内部迁移、并激发出金属原子，随后被氮掺杂介孔碳球上......阅读全文
从源头避免积碳——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
中国科大基于单原子催化剂研究金属载体相互作用获进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院教授曾杰课题组、南开大学教授胡振芃和中科院上海应用物理研究所研究员司锐合作，基于单原子催化剂，从电子最高占据态角度定量研究了金属-载体相互作用。该成果以The Highest Occupied State of Rh Sing
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
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
高活性的生物质碳负载Fe/Pt单原子双功能催化剂
单原子催化剂因具有较大的原子利用效率、量子尺寸效应和活性中心的配位不饱和构型，在催化领域受到广泛关注。近年来，单原子催化剂在燃料电池、电解水和金属-空气电池等可再生能源技术领域快速发展。然而，单原子催化剂的活性位点数量有限，催化剂合成过程相对复杂，且大多数用于合成单原子催化剂载体的化学品价格昂贵
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：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
我国全球率先实现以氧化铁为载体制备出单原子铱催化剂
我国科学家在单原子催化研究领域取得新突破，在全球率先实现以氧化铁为载体制备出单原子铱催化剂，这为未来开发一系列低成本、高活性的负载型催化剂提供了可能。 这项成果是中科院大连化物所张涛研究员领导的团队与该所“千人计划”入选者刘景月研究员、清华大学李隽教授合作所取得的。他们发现，与亚纳米、纳米
大连化物所利用单原子催化剂与载体协同机制实现乙烯羧甲酯化
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与研究员王爱琴团队在单原子催化乙烯羧甲酯化反应研究方面取得进展。 乙烯羧甲酯化反应（乙烯、CO和甲醇反应生成丙酸甲酯）是工业上制备甲基丙烯酸甲酯的重要途径。与传统丙酮氰醇法、异丁烯氧化法等相比，该法具有原料来源广、原子经济性高、选择性
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
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
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
狭路相逢勇者胜，单原子Pt和Au谁更强？
含有稳定在合适载体上的空间分离金属原子的单原子非均相催化剂（SAC）是一类具有优异催化性能的材料，在化学转化和能量转换中具有广阔的应用前景。由于活性位点均匀性的提高以及配位环境的高度可控性，SAC非常适合研究催化剂的结构与性能之间的关系，并获得对复杂催化转化反应的深刻认识，这是高性能催化剂的设计
揭示单原子驱动载体表面动态碳化新机制
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，与上海高等研究院研究员朱倍恩合作，在单原子催化剂动态催化机制研究方面取得新进展。团队发现单原子不仅提供活性位点，同时还可以在长时反应过程中诱导载体表面碳化，进而大幅提升反应活性。相关成果发表于《化学》Chem上。自2011年张涛等首次提出
揭示单原子驱动载体表面动态碳化新机制
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，与上海高等研究院研究员朱倍恩合作，在单原子催化剂动态催化机制研究方面取得新进展。团队发现单原子不仅提供活性位点，同时还可以在长时反应过程中诱导载体表面碳化，进而大幅提升反应活性。相关成果发表于《化学》Chem上。 自2011年张涛等首
德国应用化学：新型催化体系实现高效电催化析氢
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员刘健团队与大连理工大学研究员周思，联合天津大学教授梁骥团队，通过单原子催化剂改性碳载体的策略，增强载体与其上负载金属粒子间的相互作用，构筑了钴单原子催化剂掺杂碳载金属钌（Ru）纳米反应器，实现了电催化析氢反应中绿氢的高效制备，为碳载金属纳米催化剂性能的调
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。
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
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
催化剂载体的要求
担体是一种多孔性化学惰性固体,在气相色谱中用来支撑固定液。对担体有如下几点要求:1.表面积较大;2.具有化学惰性和热稳定性;3.有一定的机械强度,使涂渍和填充过程不引起粉碎;4.有适当的孔隙结构,利于两相间快速传质;5.能制成均匀的球状颗粒,利于气相渗透和填充均匀性好;6.有很好的浸润性,便于固定液
科研人员采用基于限域热转化策略合成单原子催化剂
碳载单原子催化剂近期在多相催化领域受到关注，因为碳载体独特的物理化学性质能够实现单原子的高效负载，并且杂原子的掺杂可以修饰单原子的配位环境，从而调节反应活性。然而最大限度地提高单原子利用率具有挑战性，因为合成过程中大量单原子被嵌入到碳基底或微孔孔道中，在催化过程中由于传质限制而失去作用。因此设计
实现高载量单原子分散金属氮催化剂的普适性宏量制备
近年来，单原子催化剂因其高的原子利用率、明确的催化活性中心和高的催化性能而成为研究前沿与热点。但由于在制备过程中活性原子易于迁移和聚集，使得单原子催化剂的高载量可控制备仍存在巨大挑战。如何实现高密度的单原子催化活性位点，以及如何实现其低成本宏量制备是单原子分散催化剂迈向应用的关键。金属-氮类催化
科研人员成功制备出34种单原子催化剂
记者从中国科学技术大学获悉，该校合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学物理系曾杰教授、周仕明副教授研究团队，发展出了一套利用电化学沉积制备单原子催化剂的普适性方法，利用该方法研究人员成功制备出了34种单原子催化剂，覆盖了多种过渡金属和多种衬底。相关成果日前发表在《自然·通讯》上。 单原子催化剂因
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
新型高活性单原子催化剂提升锂硫电池性能
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员陈剑团队和研究员邓德会团队合作，在锂硫电池硫正极单原子催化剂研究方面取得新进展，合成了一种新型P配位单原子Fe催化剂，提升了锂硫电池性能。相关成果发表在《先进功能材料》上。 锂硫电池因其高能量密度优势，被视为最具应用前景的下一代二次电池之一。然而，硫正极
研究提出“由外向内”单原子催化剂设计策略
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员王晓东、研究员林坚团队与福州大学教授林森团队合作，在单原子催化剂外围结构调控及其作用机制的研究方面取得新进展。相关成果发表在《德国应用化学》及《配位化学综述》上。 单原子催化概念自提出以来，已成为多相催化领域研究热点之一。本工作团队提出“由外向内”的单原
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
制备高效、稳定的金属空气电池氧还原催化剂获进展
Fe1/NC的合成示意图和结构表征图 课题组供图 近期，中科院青岛生物能源与过程研究所研究员梁汉璞带领的能源材料与纳米催化研究组通过一种隔离锚定策略，制备了多孔氮掺杂碳负载的铁单原子催化剂（Fe1/NC）。该方法利用D-葡萄糖、葡萄糖酸锌和组氨酸来分散和锚定铁原子。相关