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
CO生产效率如何超过90%?这种材料来帮忙
近年来,由于传统能源的大量使用导致大气中CO2的浓度急剧增加,导致温室效应和环境气候恶化等问题,因此需要采取措施降低CO2的浓度。将CO2转化为可用的化学品是变废为宝的方法。利用可持续能源产生的电进行电催化CO2转化具有温和、环保等优点。然而目前仍然存在着选择性不高、过电位高、电流密度小等缺点需
我所揭示单原子驱动载体表面动态碳化新机制
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202210/t20221028_6541554.html 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,与上海高等研究院朱倍恩研究员合作,在单原子催化剂动态催化机制研究方面取得新进展,发现单原子不仅提
单原子分子包括哪些
单原子分子通常情况下只有稀有气体单质(目前只有氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn),不考虑没有得到聚集形态的118号元素(Uuo),固态非金属及一般金属都不属于单原子分子,但一些金属蒸汽由于原子基本独立存在,可认为是单原子分子,金属是直接由原子构成的,由原子键相
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
我所开发出石墨烯限域N,O对称配位不饱和Fe单原子新材料
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202306/t20230602_6768821.html 近日,我所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)吴忠帅研究员团队与纳米与界面催化研究组(502组)包信和院士团队合作,在精准限域调控配位不
大连化物所单原子催化剂用于二氧化碳转化研究取得进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所航天催化与新材料研究室研究员黄延强、副研究员杨小峰团队在单原子催化剂的设计合成及催化应用策略研究方面取得新进展,采用含氮有机聚合物材料为载体,制备出类均相铱活性中心的单原子催化剂,该催化剂在二氧化碳加氢反应中表现出优异催化性能。相关研究成果以全文的形式于Cell
用于乙烷氧化脱氢的单原子主族金属催化剂取得最新进展
近日,我所催化与新材料研究中心(1500组)张涛院士、王晓东研究员团队在乙烷氧化脱氢研究方面取得新进展,发现通过单原子化具有高选择性、同时具有惰性的主族金属氧化物,可以打破活性和选择性的“trade-off”限制,为开发高效的选择性氧化催化剂提供了新思路。 在众多的氧化脱氢催化剂中,过渡金属氧化物
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
新策略使铁基单原子催化剂上非自由基可直接生成
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509420.shtm近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王军虎团队和北京师范大学教授敖志敏团队合作,发现了FeN4位点上活化过硫酸盐(PMS)直接生成单线态氧的反应路径,以及其对污染物的高效降解特性,
Ru单原子催化剂用于生物质基醛/酮的还原胺化反应的研究
近日,中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所研究员张涛和大连化物所催化与新材料研究室研究员王爱琴团队发展了一种Ru单原子催化剂用于生物质基醛/酮的还原胺化反应,在不改变单原子分散的前提下,通过精细调控Ru单原子的配位环境,实现了催化剂的高活性、高选择性和高稳定性,并建立了单原子配位环境、电子结
唐幸福小组研制成功可去除甲醛的单原子银催化剂
复旦大学环境系唐幸福课题组最近成功研制出一种单原子银催化剂,在低温下就能将甲醛分解成二氧化碳和水。相关研究成果近日在线发表于国际知名学术杂志《应用化学期刊》。 甲醛是一种高毒性的物质,国际癌症研究机构和世界卫生组织都把甲醛界定为一种致癌物质。 目前,市场上除甲醛的产品五花八门。利用化学
新策略实现电池寿命大幅提升
近日,记者从中科院青岛生物能源与过程研究所获悉,该所研究员梁汉璞带领的能源材料与纳米催化研究组通过巧妙设计,开发了一种非常简易有效的策略,该策略利用有机弱酸盐辅助热解,来同时提升铁-氮-碳催化剂中介孔分布和铁单原子含量。此外,还设计开发了一种利用阳离子表面活性剂络合氯铂酸盐,在聚合物合成过程中原
金属所非金属催化剂生长单壁碳纳米管研究取得系列进展
最近,中科院金属研究所科研人员对SiOx催化剂的状态和单壁碳纳米管(SWCNT)的生长机理进行了深入研究,在非金属催化剂生长单壁碳纳米管研究方面取得新进展。 SWCNT的发现被认为是纳米科技的里程碑之一。SWCNT可看作是由单层石墨片卷曲而成的一维无缝管状物。根据卷曲方式的不同
青岛能源所开发出环境友好型单组份聚氨酯防水涂料
随着人们对环境、健康要求的逐步提高,有毒、溶剂型等非环境友好型建筑防水涂料逐渐淡出人们的视线,开发新型环保的建筑防水涂料成为急需解决的问题。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所生物基材料重点实验室研究员万晓波带领的生物基及仿生高分子团队在聚氨酯建筑防水材料上取得新进展,成功开发出两类环境友
大连化物所在Nature-Review-Chemistry上发表单原子催化述评
我所张涛院士团队在单原子催化研究方面的开创性工作以及后续系列进展受到了国际同行的广泛关注。近日,该研究团队的王爱琴研究员、张涛院士与清华大学化学系李隽教授一起受邀在《自然综述:化学》(Nature Review Chemistry)杂志上发表题目为“Heterogeneous Single-At
新型催化剂可高效生产氢能源
美国研究人员在新一期《先进能源材料》上报告说,他们研发出一种新型低成本电解水催化剂,有助于高效生产氢能源。 能源转换是发展清洁能源的关键。风能和太阳能发电都是间歇性的,而电网需要持续稳定的输入,因此风能和太阳能发电不能直接接入电网,而需要介质存储起来或转换成其他形式的能源。眼下最有前景的途径
华西能源进入脱硝催化剂领域
华西能源6月8日晚间发布非公开发行预案,拟以18.38元/股的价格非公开发行股票数量不超过16050.05万股,募集资金总额不超过295000万元,扣除发行费用后用于收购天河环境60%股权,偿还银行贷款,以及补充流动资金。其中,收购天河环境60%股权拟使用募集资金168000万元。
我所研发出单原子修饰的纳米反应器并用于电池
近日,我所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)吴忠帅研究员团队与有机—无机杂化材料研究组(506组)杨启华研究员团队合作,发展了一种单原子锌修饰的中空碳球纳米反应器。该反应器可同时用作锂硫电池正极、负极的基体,有效地提高了对多硫化物的催化活性并抑制了锂负极枝晶的生长,应
看“活字印刷术”如何为氢能转化“提速”
在氢能利用领域,开发低价高性能非贵金属催化剂对加速氢能转化具有重要意义。海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室教授田新龙的“海洋清洁能源”创新团队,从“活字印刷术”中获得灵感,采用简便、高效的“点对点”印刷策略优化单原子催化剂,突破多元活性中心单原子催化剂研究瓶颈。近日,相关研究成果以“活字印刷
看“活字印刷术”如何为氢能转化“提速”
“活字印刷术”策略合成多金属活性中心单原子催化剂 海南大学供图 在氢能利用领域,开发低价高性能非贵金属催化剂对加速氢能转化具有重要意义。海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室教授田新龙的“海洋清洁能源”创新团队,从“活字印刷术”中获得灵感,采用简便、高效的“点对点”印刷策略优化单原子催化剂
能源所开发出高效电催化二氧化碳还原反应催化剂
用可再生电力驱动CO2电催化还原为甲醇、甲酸等高附加值化学燃料,在解决CO2过量排放的同时,还可以实现间歇性电能向化学能的直接转化,对控制碳平衡、优化能源消费结构等意义重大。由于CO2分子中C=O双键结合稳定,电催化CO2还原反应(CO2RR)所需要的能量较高。因此,开发高效的催化剂提升反应催化
中国科大利用原位同步辐射发现单原子催化动力学行为
在能源催化领域中,精确探测催化剂在服役状态下原子尺度结构的动态变化过程对于催化剂的理性设计具有重要意义。近几十年,科学家对纳米尺度材料的深入理解和可控构筑极大地促进了催化科学的基础和应用研究的发展。其中,单原子催化剂由于其高的原子利用效率、优异的反应活性和选择性,成为了近年来能源催化领域的明星材
我国科学家研发出一种单原子OER催化剂,可降低制氢成本
近日,浙江大学化学工程与生物工程学院侯阳研究员,通过将高度分散的镍单原子锚定在氮—硫掺杂的多孔纳米碳基底,设计开发出了一种单原子OER催化剂,可以使电/光电催化水裂解析氧反应更加高效,从而提升制备氢气的效率。这种新型催化剂可将制氢成本降低80%,并大幅提升OER反应的稳定性。研究成果发布在最新一
合成锌空电池空气极电催化剂研究中获进展
近年来,对绿色能源的探索和开发带动了包括锌-空气电池(ZAB)在内的一系列能源转换和储存装置的研究。ZAB使用水系电解液且具有体积小、能量密度大、成本低等优势,被认为是电能转化和储能的重要技术方向,在未来能源应用中有着广阔前景。在ZAB充放电过程中,空气电极上进行的氧还原反应(ORR)和氧析出反
合成锌空电池空气极电催化剂研究中获进展
近年来,对绿色能源的探索和开发带动了包括锌-空气电池(ZAB)在内的一系列能源转换和储存装置的研究。ZAB使用水系电解液且具有体积小、能量密度大、成本低等优势,被认为是电能转化和储能的重要技术方向,在未来能源应用中有着广阔前景。在ZAB充放电过程中,空气电极上进行的氧还原反应(ORR)和氧析出反
单原子分子是什么概念
什么是分子:分子由原子组成,具有一定的化学性质.什么是原子:它是物质的基本单位.可以有多个不同或同种原子组成,例如:如水H-O-H,氢气H-H.也可以是单原子组成,即它既可以看成是原子,又可以看成是分子.如汞Hg,He,Na.好比:一般房子可以用 砖,瓦,水泥,石头组成.也可以只用单一的石头建成,像
我国利用石墨炔实现零价金属原子催化的突破
在国家自然科学基金委员会重大项目资助下,中国科学院化学研究所石墨炔研究团队建立了原子催化的新理念,改变了传统的催化观念,实现了该领域至今没破的难题。研究成果以“Anchoring zero valence single atoms of nickel and iron on graphdiyne
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
单原子存储和单分子逻辑开关技术获突破
《科学》:超高密度存储设备及分子级计算机指日可待 美国IBM公司在最新一期《科学》杂志上发表了两份研究报告,公布了其在单原子存储技术和单分子逻辑开关研究方面取得的技术突破。这是纳米技术领域两项最新的重大科学成就。 在第一份报告中,IBM科学家描述了在测量单个原子的磁各向异性特性方面取得的重大进展。
研究发现基于单原子层的新型单光子源
中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等与来自华盛顿大学的许晓栋、香港大学的姚望合作,首次在类石墨烯单原子层半导体材料中发现非经典单光子发射器,从而将量子光学和二维材料这两个重要领域连接起来,打开了一条通往新型光量子器件的道路。相关成果日前在线发表于《自然—纳米技术》杂志。同期“新闻视角”栏目撰文评