科学家利用双模板策略合成整体式单原子催化剂
双模板法合成Pt1/NMCW催化剂的示意图 田正斌供图 近日,中科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了一种双模板策略,制备了成型的氮掺杂介孔碳纳米线负载的Pt单原子催化剂(Pt1/NMCW)。该催化剂具有丰富的介孔和大孔,有利于活性位点暴露和反应传质。相关研究成果发表在《纳米研究》上。 碳载单原子催化剂在多相催化领域受到广泛关注。但是,在碳载单原子催化剂合成过程中,大量单原子被嵌入到碳基底或微孔孔道中,引起传质限制,导致催化性能降低。另外,碳载单原子催化剂通常是以纳米/微米级的粉末态存在,在实际应用中需要添加胶黏剂,通过压片、挤条等手段成型,这一过程会导致催化剂孔道堵塞,活性位点包埋,大幅降低催化剂的效率。 设计具有多级孔结构的成型碳载单原子催化剂,有望解决这些问题。......阅读全文
青岛能源所利用双模板策略合成整体式单原子催化剂
碳载单原子催化剂在多相催化领域受到关注。然而,在碳载单原子催化剂合成过程中,大量单原子被嵌入到碳基底或微孔孔道中,引起传质限制,致使催化性能降低。另外,碳载单原子催化剂通常是以纳米/微米级的粉末态存在,在实际应用中需要添加胶黏剂,通过压片、挤条等手段成型,这一过程会导致催化剂孔道堵塞、活性位点包埋
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
长春应化所制备出系列高效单原子氧还原电催化剂
燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备,因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而,燃料电池阴极氧还原反应(ORR)动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率,严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中国科学院长春应用化学研究所徐维林研究员课题组从成本和性能的角度出发,制备了一
力学所等提出制造高密度单原子催化剂新方法
催化是化学工业的核心之一,深刻影响现代社会与科技的发展。近年来,单原子催化引起了学界和业界的关注。在制造高密度单原子催化剂时,单原子易聚集成团簇,导致制造效率和稳定性偏低。因此,如何抑制团簇的形成是制造高密度单原子催化剂的主要挑战之一。近期,中国科学院力学研究所与德国马克斯-普朗克高分子研究所、浙江
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
我所开发出固体氧化物电解池阴极单原子催化剂
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)与中国科学院过程工程研究所合作,在固体氧化物电解池(SOEC)阴极高温CO2电解反应活性调控方面取得新进展,通过精准构筑高温稳定的单原子催化剂,实现高温CO2电解性能明显提升。SOEC因其高电流密度、高法拉第效率、低过电势等优势,被
中科院大化所制备出高温稳定高载量单原子催化剂
近日,大连化物所航天催化与新材料研究中心乔波涛研究员和张涛院士团队,与清华大学李隽教授,以及天津理工大学罗俊教授合作,在单原子催化方面获得新进展。利用金属-载体共价强相互作用成功制备出耐高温的高载量铂单原子催化剂,相关研究成果以《不用缺陷位点稳定的耐高温单原子催化剂》为题发表在《自然—通讯》上。
我所开发出具有凸出位点结构的“悬浮”式单原子催化剂
近日,我所催化与新材料研究中心(1500组群)乔波涛研究员、张波副研究员与催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队,以及香港城市大学刘彬教授和福建师范大学于广涛教授等合作,在新型单原子催化剂构建方面取得新进展。 自2011年张涛院士团队等提出“单原子催化”
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
我所利用单原子催化剂实现CO2还原CC偶联制乙醇
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202311/t20231103_6915239.html 近日,我所催化与新材料研究中心(1500组群)黄延强研究员和张涛院士团队,与香港城市大学刘彬教授、清华大学李隽教授合作,在单原子催化研究领域取得新进展,实现了二
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。
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
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
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
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
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:
研究人员开发出高效稳定的Ru单原子催化剂
近日,中科院大连化学物理研究所张涛院士、研究员王晓东、研究员王爱琴、研究员林坚团队,与福州大学林森教授等合作,在单原子催化转化丙烷脱氢制丙烯的研究中取得新进展。合作团队报道了氮掺杂碳载体稳定的Ru单原子催化剂,能够实现临氢条件下丙烷高效脱氢制丙烯,可媲美商业化PtSn/Al2O3催化剂。研究发现
我国科学家制备出实用“单原子”铂催化剂
近日,大连物化所研究员张涛领衔的航天催化与新材料研究,以氧化铁为载体,首次制备出具有实用意义的“单原子”铂催化剂,实现了多相催化剂制备从纳米水平到原子水平的重大推进,极大提高了贵金属催化剂的利用率。 作为化学反应中不可替代的催化剂,铂、钯等贵金属在诸多领域发挥着重要的作用。但是资源稀
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
研究人员开发出高效稳定的Ru单原子催化剂
近日,中科院大连化学物理研究所张涛院士、研究员王晓东、研究员王爱琴、研究员林坚团队,与福州大学林森教授等合作,在单原子催化转化丙烷脱氢制丙烯的研究中取得新进展。合作团队报道了氮掺杂碳载体稳定的Ru单原子催化剂,能够实现临氢条件下丙烷高效脱氢制丙烯,可媲美商业化PtSn/Al2O3催化剂。研究发现,R
中国科大团队提出单原子催化剂设计全新理论模型
单原子催化剂(SACs)凭借最大化的金属原子利用率、量子化的电子结构与独特的物理化学性质,在多相催化、能源转化、环境治理和生物医学等领域展现出应用前景。自中国科学家率先提出单原子催化概念以来,该领域已成为国际催化研究的前沿。从本质上看,单原子催化剂的活性和稳定性分别由金属-底物分子和金属-载体相互作
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
单原子MNC材料——深入理解ORR电催化剂的双原子活性
单原子M-N-C材料被认为是最有前景的非贵金属ORR催化剂,其活性中心被鉴定为模拟生物卟啉中心的金属-氮配位结构,之前的研究工作表明,具有各种金属中心的M-N-C催化剂遵循Sabatier原理,其中“恰好”的M-O结合强度有助于催化性能的最大化。目前最优的Fe-N-C催化剂位于M-N-C火山型曲