氮掺杂缺陷纳米碳材料催化臭氧氧化的机理研究取得进展
近日，中国科学院过程工程所环境技术与工程研究部青年研究员谢勇冰、研究员曹宏斌与南伊利诺伊大学教授葛庆峰合作，基于密度泛函理论（DFT）计算和机器学习等方法，探究了氮掺杂缺陷纳米碳（N-DNCs）材料表面臭氧（O3）活化与单线态氧（1O2）的生成机制，并在此基础上建立了催化剂表面性质与O3活化活性间的关联。相关工作发表在Environmental Science & Technology（DOI：10.1021/acs.est.1c08666）上。 氮掺杂纳米碳材料的制备及其性能研究是近年来碳材料研究领域的热点之一，受到广泛关注。难降解有机废水的处理是废水治理的难点，常规工艺难以达到理想效果。催化臭氧氧化技术可以利用O3活化产生的OH和O2等活性氧物种（ROS）高效去除水体中的难降解有机污染物。常见实验方法难以直接监测催化过程中O3活化及ROS生成与演化的具体路径，因此揭示催化臭氧氧化过程的界面反应机理具有挑战。 ......阅读全文
氮掺杂缺陷纳米碳材料催化臭氧氧化的机理研究取得进展
近日，中国科学院过程工程所环境技术与工程研究部青年研究员谢勇冰、研究员曹宏斌与南伊利诺伊大学教授葛庆峰合作，基于密度泛函理论（DFT）计算和机器学习等方法，探究了氮掺杂缺陷纳米碳（N-DNCs）材料表面臭氧（O3）活化与单线态氧（1O2）的生成机制，并在此基础上建立了催化剂表面性质与O3活化活性
宁波材料所在氮掺杂纳米碳材料研究方面取得进展
氮掺杂纳米碳材料研究已经成为国际碳材料领域的热点之一，这主要是因为氮原子比碳原子多一个价电子，氮掺杂进入石墨的六元环结构后可形成吡啶、吡咯、石墨氮、吡啶氧化物等含氮官能团，不仅可以提高纳米碳材料的表面化学活性，还可对其电子结构进行调节。在众多纳米碳材料中，空心碳球具有低密度、高比表面积、可填充空
氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构
氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构，特点有氮掺杂碳、中空结构、富含空隙、微观纳米笼、分级结构、具有在酸性环境和碱性环境条件下的良好氧还原活性。离材料合成领域太久，这个反应路径好复杂，三个固体粉末混合在一起进行热解，感觉这个分级结构是个固相反应。这种固相反应产率和克级别生产难度会大一些。The decom
氮磷共掺杂碳材料与磷化铁集成电极材料问世
安徽理工大学材料科学与工程学院副教授黄新华在电容去离子研究领域取得新进展，制备出氮磷共掺杂碳基材料和磷化铁分散氮、磷掺杂多孔碳电极材料，并将上述两种材料用于高选择性去除废水中重金属铜离子。相关研究成果相继发表在《脱盐》和《化学工程杂志》上。 氮磷共掺杂碳材料高效吸附铜离子配位机理示意图。安徽理工大
氮磷共掺杂碳材料与磷化铁集成电极材料问世
安徽理工大学材料科学与工程学院副教授黄新华在电容去离子研究领域取得新进展，制备出氮磷共掺杂碳基材料和磷化铁分散氮、磷掺杂多孔碳电极材料，并将上述两种材料用于高选择性去除废水中重金属铜离子。相关研究成果相继发表在《脱盐》和《化学工程杂志》上。 氮磷共掺杂碳材料高效吸附铜离子配位机理示意图。安徽理工大
中科大提出合成多孔掺杂碳纳米材料新途径
日前，中国科学技术大学教授俞书宏和梁海伟团队设计出一种过渡金属盐催化有机小分子碳化的合成新途径，实现了在分子层面可控的宏量合成多孔掺杂碳纳米材料。研究成果发表在7月27日出版的《科学进展》上。 有机小分子因其存在广泛、种类多样、元素丰富，是一种理想的制备碳纳米材料的前驱体。但在高温下，有机小分
宁波工研院等氮掺杂纳米碳催化机理取得新进展
以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景，不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分，还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言，碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将氮
宁波工研院等氮掺杂纳米碳催化机理取得新进展
以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景，不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分，还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言，碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将氮
氮掺杂碳球复合材料用于高性能锂离子电池
二氧化锗因具有很高的储锂性能，被认为是一种极具前景的锂离子电池负极材料。但是由于其在脱/嵌锂过程中体积膨胀导致二氧化锗负极材料的破碎和粉化，使其容量迅速衰减，为了改善二氧化锗的循环性能，开发和设计一种二氧化锗/碳复合材料不仅可以提高复合物的导电性，同时还可以缓冲电极材料的体积变化，改善电极材料的
过程工程所改性碳材料增强臭氧氧化研究取得进展
随着我国经济快速发展，水体污染和水资源匮乏问题愈发突出。工业废水外排污染物渐趋复杂，所含难生物降解污染物在自然界迁移转化过程中，易通过食物链进入人体和动物，在较低浓度下即对健康造成危害。面对日益迫切的水污染治理与防控需求，开发高效深度处理技术成为当务之急。非均相催化臭氧氧化技术利用臭氧分子和羟基
静电纺丝技术制备稀土离子掺杂稀土硫氧化物纳米材料
稀土硫氧化物作为一类重要的发光基质,具有非常高的光吸收和传能效率,是一类重要的光功能材料,被广泛应用在彩色显示、背光源、生物医学等领域,是目前光功能材料领域研究的热点之一。目前稀土硫氧化物纳米材料的研究主要集中在纳米颗粒领域,而一维或准一维纳米材料具有许多新颖的特性,为了深入研究其各种性能,研究制备
基于氮硫共掺杂空心碳纳米带的高效钠离子电容器
近日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其团队联合湖南大学教授马建民研发出基于氮硫共掺杂空心纳米带的钠离子电容器，并获得高容量和长循环寿命。在5A/g的高电流密度下循环10000次后，容量保持率接近100％。相关研究成果以Hollow Carbon Nanobe
新疆理化所制备出超高比表面积氮掺杂多孔碳材料
新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点，碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主，但随着化石能源的大量消耗，环境问题也变得日益突出。因此，开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义，也是可持续和绿色化学的目
利用棉花短绒制备出超高比表面积氮掺杂多孔碳材料
新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点，碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主，但随着化石能源的大量消耗，环境问题也变得日益突出。因此，开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义，也是可持续和绿色化学的目
我国科学家研发出高氮掺杂的多孔微晶碳钾电负极材料
近日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其团队联合香港城市大学教授李振声成功研发出高氮掺杂的多孔微晶碳纳米材料，其作为钾离子电池负极表现出高容量和长循环特性。相关研究成果"Ultrahigh Nitrogen Doping of Carbon Nanosheet
宁波材料所纳米碳材料功能化研究取得进展
掺杂纳米碳材料已经成为国际碳材料及催化领域的研究热点之一。完整的石墨结构呈现化学惰性，通过化学方法向表面或体相引入氮、硼、磷等杂原子后，可以大幅提升纳米碳材料的表面化学活性。近年来，作为一种可替代金属催化剂的新颖材料，掺杂纳米碳已在低碳烷烃转化、选择氧化、电催化氧还原（ORR）、酸/碱催化等多类
北大邹如强团队制备硼氮共掺杂碳纳米管材料应用于NIBs
近日，北京大学工学院邹如强教授课题组在制备硼氮共掺杂碳纳米管材料方面取得新进展。他们成功制备了一种新型硼氮共掺杂碳纳米管包覆的纳米芽状方硒钴矿型CoSe2纳米材料，并对其储钠机制进行了详细研究，该材料作为钠离子电池负极材料展现出高容量和高倍率的性能。相应成果以“Encapsulating Tro
锂电池碳材料负极的技术缺陷
采用电动车辆取代燃油车辆是解决城市环境污染的最佳选择，其中锂离子动力电池引起了研究者的广泛关注.为了满足电动车辆对车载型离子动力电池的要求，研制安全性高、倍率性能好且长寿命的负极材料是其热点和难点。商业化的锂离子电池负极主要采用碳材料，但以碳做负极的锂电池在应用上仍存在一些弊端：1、过充电时易析出锂
新型催化剂可高效电催化二氧化碳还原反应
记者12日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到，该院强磁场中心王辉课题组，制备出超小铜纳米晶嵌入的氮掺杂碳纳米片催化剂，该催化剂可用来实现高效电催化二氧化碳还原反应。相关结果日前发表在国际期刊《ACS应用材料与接口》上。 随着工业化水平的提高和能源消耗的增多，大气中二氧化碳浓度逐渐增加，使得生
生物质衍生碳基电催化剂构筑及应用研究获进展
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在生物质衍生碳基电化学催化剂方面取得一系列进展。该系列研究为以廉价、资源丰富的生物质资源作为原材料制备高性能碳基电化学催化剂开拓了新的思路，具有重要的实际应用意义。相关研究成果相继发表在Phys. Chem. Chem. Ph
国家纳米科学中心石墨烯可控掺杂研究取得新进展
石墨烯，这一2004年发现的碳晶体家族中的新成员，集多种优异特性于一身，其电子迁移率高于硅材料两个级数表明石墨烯有望替代半导体工业中的硅材料。然而，石墨烯为零带隙半导体，因此能否有效调控其电学性质决定着这种新材料在微电子等行业的应用前途。 掺杂被认为是调控石墨烯电学性质的有效手
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
Nb掺杂调控CoSeS多级纳米结构用于增强析氢反应
Hierarchical CoSeS nanostructures assisted by Nb doping for enhanced hydrogen evolution reaction Nb掺杂调控CoSeS多级纳米结构用于增强析氢反应 周亚楠, 朱宇冉, 闫新彤, 曹羽宁, 李佳,
金属掺杂的介孔氧化硅纳米药物提出纳米催化医学新策略
介孔氧化硅纳米颗粒（MSNs）具有大的比表面积、高的孔容、均匀可调的孔径、易于化学改性的内外表面及良好的生物相容性，在药物输运、基因治疗、生物传感器、分子影像、组织工程等纳米生物技术领域显示出良好的性能与广阔的应用前景。近年来，介孔氧化硅纳米颗粒被广泛地用作分子药物或功能材料的载体，用于重大疾病
高曲率多层纳米结构包覆过渡金属氮碳材料用于氧电催化
全文速览 近日，陕西师范大学郑浩铨教授、林海平教授和曹睿教授合作，设计制备了一种新型高曲率多层弯曲结构（也称为洋葱碳结构，onion-like carbon, OLC）纳米球包覆Co-N-C（OLC/Co-N-C）材料，如下图1所示。与20%Pt/C+RuO2复合贵金属催化剂相比，OLC/
金属所高性能锂硫电池用多组元复合电极材料研究获进展
硫作为正极材料，具有较高的理论比容量(比现有商用正极材料的容量高出一个数量级)，同时还具有成本低廉、储量丰富和环境友好等优点，因而锂硫电池被认为是电化学储能中最有前景的新一代电池之一。但是锂硫电池在走向实际应用过程中，仍有许多问题亟待解决，如硫和放电产物硫化锂的低电导率、在充放电过程中形成的可溶
“碳氮微纳米线研究”获得新成果
富氮碳氮微纳米线的气相方法合成。 碳氮材料具有较低的密度、良好的化学惰性和生物兼容性。理论预测还表明β-C3N4等碳氮晶体可能具有与金刚石相媲美的高硬度。然而由于氮元素具有很高的化学稳定性，在高温条件下通常以氮气的形式溢出。因此在以往报道的碳－氮体系材料中，氮含量通常偏低。 国家纳米科学中心孙连
我所提出碳点传感材料自组装掺杂功能化策略
近日，我所仪器分析化学研究室化学传感器研究组（106组）冯亮研究员、王昱副研究员团队在碳点传感材料的功能化研究方面取得新进展，提出了利用自组装掺杂法实现碳点传感材料定向功能化的新策略。该方法解决了传统碳点传感材料由于缺乏精细结构所导致的定向功能化效果差的关键科学问题，并实现了室温条件下对不同气体的选
中国科大设计出一种储能性能优异的掺氮多孔碳材料
近日，中国科学技术大学教授朱彦武课题组利用富勒烯作为前驱体开发设计了一种具有优异储能性能的掺氮多孔碳。该研究成果发表在12月19日出版的《先进材料》（Advanced Materials）上（DOI:10.1002/adma.201603414）。 由于其高比表面积和大量的反应活性位点，掺氮多
二维层状介孔非贵金属电催化剂的高效催化氧还原反应
燃料电池因具有高效和环境友好等优点，被认为是21世纪的重要动力来源。燃料电池阴极氧还原反应是总体性能提升的限制因素，催化氧还原反应中使用最多的是贵金属铂基催化剂，但面临着高成本和低稳定性等问题。因此，研制新型的具有高催化性能的非贵金属催化剂显得尤为重要。近日，内蒙古大学的张军教授课题组采用一种普