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，Ru单原子中心内壳层和外壳层氮物种对催化剂的高稳定性和高选择性起到至关重要的作用。相关成果发表在《自然—催化》上。 丙烯是一种重要的有机化工原料，采用丙烷直接脱氢制丙烯和氢气（PDH）是原子经济型反应过程，具有显著的应用前景。当前工业上PDH过程主要采用Pt基和Cr基催化剂，面临价格较昂贵、环境不友好等问题。因此，开发非Pt和Cr基高效PDH催化剂具有重要意义。 工作中，研究人员开发了一种高效稳定的氮掺杂碳负载的Ru单原子催化剂（Ru1/NC）用于高温丙烷脱氢制丙烯反应。Ru1/NC相比于Ru纳米催化剂具有更高的丙烷脱氢活性、选......阅读全文
利用XAFS技术 铂单原子催化剂构效关系研究获进展
近日，中国科学院上海应用物理研究所上海光源材料与能源部研究员司锐与中国科学技术大学教授曾杰、李震宇合作，利用同步辐射X射线吸收精细结构谱学技术，在铂单原子催化剂“构效关系”研究方面取得新进展，相关研究成果发表在化学类国际期刊《纳米通讯》(Nano Lett., 2018,18, 3785-37
高效单原子Fe基催化剂用于锌-空气电池研究获进展
能源是人类文明进步和发展的物质基础。近年来，随着化石能源的逐渐消耗和日益突出的环境污染问题，人类对绿色、清洁、可再生能源的需求急剧增长。水分解、燃料电池、金属-空气电池等高效、低成本能量存储与转换技术的开发已成为研究的前沿领域。其中，锌-空气电池使用水系电解液具有低成本、安全、环境友好的优势，理
科学家提出“亚稳相催化”设计策略
工业大规模电解水制氢主要采用碱性电解水制氢技术，其制氢工艺简单，产品纯度较高，是颇具潜力的大规模制氢技术。然而，超高电流下，超低过电位与低成本之间的权衡仍是工业电解水制氢的挑战。在该研究领域，计算电化学方法、机器学习、电化学实验表征紧密结合，为设计高活性析氢电催化剂奠定了基础。 近日，中国科学
大连化物所等制备出高温稳定的高载量单原子催化剂
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中心研究员乔波涛和中科院院士张涛团队在单原子催化方面取得新进展：利用金属-载体共价强相互作用（strong covalent metal-support interaction）成功制备出耐高温的高载量铂单原子催化剂。相关成果发表在《自然-通
钴单原子催化剂活性位点的电化学敏感性
析氢反应是电化学水裂解的重要步骤，其中的主要产物氢，在未来能源需求中有着替代化石燃料的大好前景，但规模化制氢的关键在于开发拥有低过电位的高效低成本的电催化剂。在实际的催化反应环境中，许多催化剂往往可能会因受到反应温度、电势或吸附物种等多种物理或化学效应的诱导而发生结构重组。这些局限性阻碍了研究人
纳米石墨烯限域单原子铁催化剂研究取得新进展
12月14日，中科院大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上，成功将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中，并结合多种高分辨探针手段，首次直接观察到石墨烯内嵌FeN4中心的原子结构。该限域结构有效地维持Fe原子配位不饱和状态
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
新研究发展二电子氧还原单原子催化剂理性设计策略
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497255.shtm
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
化物所纳米石墨烯限域单原子铁催化剂研究新进展
记者刘万生 通讯员石瑛、陈晓琪 12月14日，中科院大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上，成功将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中，并结合多种高分辨探针手段，首次直接观察到石墨烯内嵌FeN4中心的原子结构。该限域结构有效
中国科大在单原子催化剂仿酶催化方面研究中取得进展
大自然通过选择特定的金属离子（Fe，Ni，Mn等）作为活性位点，嵌入蛋白质框架，从而构成各种各样的金属酶。在温和条件下，这些金属酶可以实现多种高难度的生化反应，如C-H活化，N2还原等。目前，这些生化反应大多数通过多种复杂的生物酶实现。这些复杂的生物酶能够在细胞器里同时实现氧化和还原反应，并且不
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
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
纳米石墨烯限域单原子铁催化剂研究取得新进展
2015年12月14日，中科院大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上，成功将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中，并结合多种高分辨探针手段，首次直接观察到石墨烯内嵌FeN4中心的原子结构。该限域结构有效地维持Fe原子配位
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
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
大连化物所等制备出高温稳定的高载量单原子催化剂
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中心研究员乔波涛和中科院院士张涛团队在单原子催化方面取得新进展：利用金属-载体共价强相互作用（strong covalent metal-support interaction）成功制备出耐高温的高载量铂单原子催化剂。相关成果发表在《自然-通
离子键合化合物协同催化乙炔双烷氧羰基化
近日，我所化石能源与应用催化研究部合成气转化与精细化学品催化研究中心（DNL0805组）丁云杰、严丽和宋宪根研究员团队与浙江大学韩仲康研究员团队合作，在多相双金属异核类离子键合化合物催化乙炔双烷氧羰基化反应中取得了新的进展。该团队采用湿浸渍法构建了负载在多孔离子聚合物上的双位点Pd1-Ru1催化
Ru_TiO_2催化剂上甘油氢解制1_2_丙二醇
摘要: 采用浸渍法制备了负载型 Ru/TiO2 催化剂, 利用 X 射线衍射、X 射线光电子能谱、高分辨透射电镜、N2 吸附和电感耦合等离子体原子发射光谱等方法对催化剂进行了表征, 并考察了反应温度、H2 压力、甘油溶液浓度、催化剂用量和碱性添加物等因素对 Ru/TiO2 上甘油氢解反应性能的影响.
研究揭示单原子催化剂在重金属的电分析新进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员黄行九团队与中国科学技术大学教授曾杰合作，首次利用分散在氮掺杂的多孔碳上的Co单原子催化剂（Co SAC）实现了对As(III) 超高灵敏和选择性电化学检测。同时结合同步辐射X射线吸收精细结构（XAFS）技术、密度泛函理论计算（DFT）和动力
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。
我国学者在负载型单原子电催化剂研究领域取得重要进展
图.（1）基于结构描述符的单原子通用设计原则；（2）活性中心为Fe-N4单原子电催化剂的制备与活性起源；（3）Fe-N4单原子电催化剂在酸性电解质下的氧气还原反应催化性能，稳定性，应用于燃料电池的性能。 在国家自然科学基金项目（项目编号：21625601，91634116，91334203，215
3D蜂窝状有序多孔结构负载Pt单原子电催化剂
近日，中国科学院广州能源研究所研究员闫常峰团队联合中科院金属研究所在开发三维蜂窝状介孔结构负载Pt单原子氢燃料电池催化剂方面取得进展，相关研究成果发表于英国皇家化学学会（RSC）期刊《材料化学A辑》。研究工作得到中国科学院STS重点项目和广州市科技计划项目的支持
MIL-101开发出高效铁单原子氧还原催化剂用于锌空气电池
氧还原反应（ORR）是系列电化学能量转换器件（如金属-空气电池、燃料电池）中的重要阴极反应。商业上，主要选用铂（Pt）基材料作为ORR电催化剂驱动反应进行。而Pt金属储量稀少、价格高昂，不利于大规模应用。因此，开发性能优异且价格低廉的非贵金属催化剂变得尤为重要。当前，碳基负载的铁单原子催化剂（F
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
科学家制备出高活性高稳定性铁单原子催化剂
图为： Fe-Nx/C的合成路径以及电镜表征图 对于减少贵金属在可持续能源技术研究中的消耗来说，探索具有良好氧还原活性、稳定性的非贵金属催化剂是至关重要的。近年来，单原子Fe锚定在N掺杂碳(Fe-Nx/C)上的催化剂因其具有最大的原子利用率和较高的本征活性而受到了广泛关注。 近日，中
利用穆斯堡尔谱技术实现对单原子铁催化剂纯度的表征
近日，我所能源研究技术平台穆斯堡尔谱技术研究组（DNL2005组）王军虎研究员团队与韩国蔚山国家科学技术研究院Jong-Beom Baek院士和韩高峰博士团队合作，利用穆斯堡尔谱技术的超高能量分辨率实现了对机械化学法制备的单原子铁催化剂纯度的精准表征。 利用机械化学的方法，可将大块铁等过渡金属直接
中国科大团队制备单原子催化剂的普适性方法研究获成果
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和化学物理系教授曾杰、副教授周仕明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。相关成果以Electrochemical deposition a
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