科学家设计高活性和酸稳定性非贵金属催化剂

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属碳化物

1973年，R. B. Levy和M. Boudart发现由于碳化钨和铂具有相似的d带电子密度态，存在一定的类铂催化行为。上述开创性工作立即引起研究人员极大的兴趣，同时开展了以取代高成本贵金属催化剂为目的的金属碳化物研究。金属碳化物耐腐蚀、稳定性好、机械强度高，其电催化寿命较长。除碳化钨外，许多研究

非贵金属混合氧化物纳米催化剂的合成与应用研究获进展

　　二氧化铈（CeO2）是催化系统中应用非常广泛的一种组分，其中贵金属负载的CeO2基催化剂研究非常广泛，然而，这类催化材料存在起燃温度高、催化剂中毒、活性下降、重金属污染等缺点，因此，大量的研究工作致力于开发新的先进材料以期获得更好的性能。非贵金属CeO2基混合氧化物作为潜在的替代材料，能够有效地

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硼化物

与金属磷化物类似，金属硼化物材料也具有一定的HER催化活性，已获得研究人员的关注并进行研究。金属硼化物(及其合金)可以简单的通过金属卤化物和硼氢化盐溶液反应制备。例如，已对掺杂或纯非晶态硼化镍(Ni2B)在碱性介质中的HER电催化性能进行探索。最近，硼化钼(MoB)在酸性和碱性条件下均具有较好电催化

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硫化物

功能仿生催化剂的开发是一个重要的进展，为大规模可持续的氢气生产开辟了道路。尽管自然界存在的固氮酶和氢化酶可以催化析氢反应，但是酶基器件难以为高水平的氢气生产做出重大贡献。这些精妙的生物催化剂具有出色的催化选择性，能够在自然环境中运作，但在极端条件下(如强酸性和碱性介质)将迅速失活。受到固氮酶和氢化酶

研究通过铠甲催化剂表面电子限域效应实现高效酸性电解水制氢

近日，中国科学院大连化学物理研究所能源催化转化全国重点实验室能源与环境小分子催化研究中心研究员邓德会和于良团队与中国科学技术大学教授路军岭团队、大连化物所高效电解水制氢研究组研究员俞红梅团队合作，发现铠甲催化剂表面富集的不对称π电子具有独特的限域效应，可同时提升表面限域铂（Pt）原子的活性和稳定性。

科学家实现高效酸性电解水制氢

近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员邓德会和研究员于良团队与中国科学技术大学教授路军岭团队、大连化物所研究员俞红梅团队合作，发现铠甲催化剂表面富集的不对称π电子具有独特的限域效应，可同时提升表面限域铂（Pt）原子的活性和稳定性。基于此，合作团队设计合成了高活性、高稳定性的电解水制氢催化剂，并组装

中国科大高效电解水制氢电极材料的设计与制备研究获进展

　　将可再生能源（如太阳能、风能、水位能等）以氢为媒介存储、运输和转化可实现环境友好和可持续发展的经济构型。当前95%以上的氢气来自于化石燃料，而水作为氢的重要来源之一，从其提取出来的氢的总能量是地球化石燃料热量的9000倍。将水电解制氢涉及两个重要的基本反应，即阴极水的还原和阳极水的氧化。然而，反

用于锌空气电池的新型高效催化剂面世

记者5日获悉，来自安徽工业大学等单位的科研人员设计了一种通过界面锚定策略精准调控单原子之间距离的通用方法，并利用该方法成功开发出新型高效催化剂——双原子铁催化剂。该催化剂在锌-空气电池中表现优异，性能超越贵金属铂。相关研究成果在线发表于《自然·通讯》杂志。锌-空气电池也称为锌-氧空气电池，是一种体积

亚纳米尺度配位不饱和Zn催化乙苯脱氢研究获进展

　　亚纳米尺度下原子级分散的金属活性中心通常具有较强的C-H键活化能力，因其具有高表面能和热力学不稳定性，在烷烃脱氢等高温催化反应中较易烧结形成较大的纳米颗粒，从而降低催化性能。因此，开发热稳定性高的烷烃脱氢催化材料是烷烃脱氢领域的焦点。近期，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员刘洪阳

科学家开发出原位合金化策略

构筑高活性质子交换膜燃料电池阴极氧还原催化剂并降低贵金属铂（Pt）的用量，一直是纳米催化剂材料领域研究的难点和热点。碳基过渡金属单原子催化剂（M-N-C）具有元素利用率高、本征活性强以及成本低、储量相对丰富的优势，在电催化氧还原反应过程中展现出独特的优势和广阔的应用前景。现阶段，M-N-C作为独立催

我所实现高活性高稳定性硝酸盐电催化还原合成氨

　　近日，我所催化基础国家重点实验室碳基资源电催化转化研究组（523组）在电化学合成氨方面取得新进展，发展了一种一体化的无定形/晶型双相铜泡沫电极，并通过稳定催化剂中亚稳态的无定形结构，实现了安培级电流密度下长期稳定的硝酸盐电催化还原合成氨。　　工业上合成氨通常采用哈伯-博施（Haber-Bosch

科学家开发高活性迷你基因编辑工具

华东师范大学生命科学学院研究员李大力团队，开发了一种全新的高活性迷你基因编辑工具，可在小鼠体内实现高效编辑，丰富了基因编辑工具的应用场景，为将来用于体内基因治疗提供了高效的候选技术。相关研究发表于《分子细胞》，并被选为封面文章。以CRISPR/Cas9为代表的基因编辑技术，为基础生物学和疾病治疗带来

邓德会：爱做梦的催化界“铠甲勇士”

原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498236.shtm 邓德会在实验室工作。受访者供图 ■本报见习记者 孙丹宁 凌晨三点，昏暗的房间里闪烁着斑驳的光。 邓德会突然从床上坐起来，认真思索片刻后立马从床边翻出一个小本子，

青岛能源所：新型生物质基碳材料负载催化剂制备方法

　　杂原子掺杂碳材料，由于其大比表面积、高孔隙、良好的电子传导性以及热、机械稳定性等特点，已被广泛应用于催化、能源、生命科学等领域。传统的制备方法往往都以不可再生碳源作为原料，制备过程一般要加入昂贵的模板、活化剂及杂原子源等。近年来，随着能源危机的日益凸显，以自然界中廉价易得、可再生的生物质为原料制

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

过程工程所在sp杂化氮掺杂石墨炔的氧还原应用获进展

　　燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点，使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程，需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的 ORR 催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中，燃料电池电堆成本占总成本

青岛能源所等开发出高稳定性的转移加氢催化剂

　　α, β-不饱和醇是重要的有机化工原料，在生产树脂、香料、增塑剂、药物、化妆品和染料等领域具有应用价值。α, β-不饱和醇可通过α, β-不饱和醛的加氢反应获得，然而，该过程易出现过度加氢的现象，导致不饱和醇的产率低、分离困难和成本增加。均相催化剂的使用可提高α,β-不饱和醇的选择性，但是后处理

石墨炔杂化获进展

　　燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点，使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程，需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的 ORR 催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中，燃料电池电堆成本占总成本

酸性OER催化剂的催化性能研究

　　氢能具有清洁可再生等优势，是最有潜力替代传统化石燃料的新型能源。电解水制氢是在新能源快速发展背景下，完善清洁能源消纳长效机制以及实现电网和气网互通的重要手段。质子交换膜（PEM）电解槽是高效的电解水装置，具有服役电流大以及制取气体纯净等优点，但是酸性OER催化剂的设计是制约其规模化应用的主要因素

Niton－DXL－贵金属分析仪台面设计

合肥研究院在电催化电极材料的构筑及应用方面取得进展

　　近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室研究员李越课题组在电催化电极材料的构筑及应用方面取得新进展，相关研究结果发表在国际期刊Journal of Materials Chemistry A (J. Mater. Chem. A, 5, 11163-11170 (20

中性水全分解的“双面神”－三元纳米片电催化剂出炉

　　氢能作为一种能量高、洁净的可再生能源受到广泛关注。通过电化学水解制备氢气是当前研究热点之一。近年来，全水解电极催化剂的设计制备取得了瞩目的研究成果。然而，寻找能在中性水电解质中同时展现高活性、高稳定性的水氧化和还原非贵金属电催化剂仍然是电解水制氢研究领域的一大挑战。　　近日，中国科学技术大学教授

化学所在燃料电池催化剂研究方面取得系列进展

　　氧还原反应是燃料电池中的重要反应，其反应动力学缓慢，需要贵金属作为催化剂，使燃料电池的成本居高不下，严重阻碍了燃料电池的商业化。发展高性能的非贵金属氧还原催化剂是燃料电池规模化使用的挑战之一。在科技部、中国科学院和国家自然科学基金委的支持下，中科院化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室胡劲

兰州化物所在胺醇烷基化和纳米金催化剂可控制备中获进展

　　胺醇烷基化反应是N-烷基化胺清洁制备的主要方法之一。然而，对胺醇烷基化反应具有高活性、高选择性和优良普适性的催化剂体系还主要集中于贵金属均相催化剂，对胺醇烷基化具有优良性能和普适性的非贵金属多相催化剂体系还报道较少。　　在成功实现基于钯、银、金等贵金属多相催化剂催化N-烷基化胺制备反应基础上（C

我所实现二硫化钼边缘硫空位高效催化二氧化碳加氢制甲酸盐

原文地址：http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202309/t20230911_6877716.html　　近日，我所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究组（509组）邓德会研究员、于良副研究员团队在二氧化碳（CO2）催化加氢制甲酸盐研究中取得新进展。团队发现

胺醇烷基化和纳米金催化剂可控制备研究取得进展

　　胺醇烷基化反应是N-烷基化胺清洁制备的主要方法之一。然而，对胺醇烷基化反应具有高活性、高选择性和优良普适性的催化剂体系还主要集中于贵金属均相催化剂，对胺醇烷基化具有优良性能和普适性的非贵金属多相催化剂体系还报道较少。 　　在成功实现基于钯、银、金等贵金属多相催化剂催化N-烷基化胺制备反应基础上

中国科大在电催化析氢研究方面取得进展

　　氢被认为是环境友好的清洁能源，电催化分解水可以制备高纯氢气，在碱性介质中电解水是最有可能实现产业化制氢的技术。一直以来贵金属是该领域活性最高的催化剂，近年来科研人员持续探索致力于将过渡金属发展成高活性碱性析氢电催化剂以降低成本，然而很多催化剂的活性与贵金属相比还有很大的差距。将少量的贵金属与过渡

sp杂化氮掺杂的石墨炔！非金属催化剂取代铂基催化剂

　　燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点，使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程，需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的 ORR 催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中，燃料电池电堆成本占总成本

我所揭示酸性环境中二氧化锰电解水催化剂超稳定性的原理

原文地址：http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202401/t20240126_6972484.html近日，我所催化基础国家重点实验室计算和数据驱动催化研究组（511组）肖建平研究员团队与日本理化学研究所李爱龙研究员、中村龙平教授团队在电解水材料设计研究中取得新进展，

异构化的催化剂介绍

（1）弗瑞德－克来福特型催化剂，常用的有三氯化铝-氯化氢、氟化硼-氟化氢等。这类催化剂活性高，所需反应温度低，用于液相异构化，如正丁烷异构化为异丁烷，二甲苯的异构化等。（2）以固体酸为载体的贵金属催化剂，如铂-氧化铝、铂-分子筛、钯-氧化铝等。这类催化剂属于双功能催化剂,其中金属组分起加氢和脱氢作用