研究揭示单原子合金催化二氧化碳电还原制一氧化碳机理
近日,中国科学院大连化学物理研究所理论催化创新特区研究组研究员肖建平团队与中国科学技术大学教授曾杰团队、电子科技大学教授夏川团队合作,在二氧化碳(CO2)转化制一氧化碳(CO)研究中取得新进展。该工作研发出单原子合金催化剂Sb1Cu,实现了CO2高活性、高选择性还原制备CO,并探究了这一过程的理论机理。 利用可再生能源实现CO2高效电还原,是减缓温室效应并实现“双碳”目标的重要手段之一。肖建平团队的前期工作发现了CO2电催化还原制甲酸的双顶点活性趋势(Nature Communications、Advanced Materials),揭示了单原子合金Pb1Cu电催化CO2还原制甲酸的高活性原因(Nature Nanotechnology)。 本工作探究了单原子合金催化剂Sb1Cu电催化CO2还原表现出高CO选择性的原因。研究发现,Sb1Cu电催化CO2到CO的活性位为与单原子Sb相邻的Cu位点,并揭示了Sb1Cu相比于Cu可......阅读全文
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
意大利科学家“看见”单原子催化石墨烯生长
石墨烯是一种非常薄的二维材料,仅由单层碳原子组成。石墨烯因具有多种优秀的特性,如像塑料一样柔韧,稳定的晶格结构使其具有良好导电性,机械强度比世界上最好的钢铁还要高100倍,所以在工业和技术领域具有多种用途,被认为是近乎完美的材料。然而,石墨烯很难生产,因此其价格昂贵。 来自意大利的里雅斯特
单原子催化传感“结构稳定性”研究新进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514980.shtm近日,华东理工大学机械与动力工程学院张博威特聘研究员与华中科技大学杨旋教授合作,报道了该课题组关于Cu单原子在反应过程中的结构-稳定性方面的研究进展,为单原子催化传感的结构-稳定性调
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
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
FCSE--综述:单原子催化——精确控制反应路径新方法
论文标题:Single-atom catalysis: a promising avenue for precisely controlling reaction pathways 期刊:Frontiers of Chemical Science and Engineering 作者:Xia
新进展!利用单原子催化剂实现二氧化碳还原CC偶联制乙醇
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员黄延强与中国科学院院士张涛团队,联合香港城市大学教授刘彬、清华大学教授李隽,在单原子催化研究领域取得了新进展,实现了二氧化碳(CO2)电还原C-C偶联高选择性制乙醇。 利用可再生电力构筑CO2高效碳循环,是实现“双碳”目标的重要技术手
单原子催化体系的集体行为和深层物理机制获揭示
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512163.shtm
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
2024未来科学大奖揭晓,单原子催化领域巨匠再登JACS
钯(Pd)基单原子催化剂(SACs)对炔烃的半氢化反应表现出优异的选择性,但大多数Pd位点与载体的高电负性原子(如N、O和S)配位会导致Pd位点的电子密度降低,从而削弱反应物的吸附,降低催化性能。通过改变配位结构构建Pd单原子位点丰富的外壳电子环境,为提高催化剂效率和优异的烯烃选择性提供了新的机
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
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
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
超细银钯纳米合金实现高效二氧化碳电催化还原
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508392.shtm将电催化二氧化碳还原(eCO2RR)与可再生能源相结合是解决气候问题和生产高附加值化学品的有力选择。为此,中国科学院过程工程所研究员杨军与燕山大学教授王静带领的科研团队联合开发出超细银
化学所提出研究贵金属单原子催化机理新方法
贵金属表现出优良的催化反应性,将其以单个原子的状态分布在载体表面,形成的单原子催化剂能够最大效率地利用贵金属,也为控制催化反应的活性和选择性提供新途径。研究贵金属单原子催化反应中的基元步骤,认识贵金属催化的机理和本质,对理性设计催化反应具有重要的意义。然而,在单原子分辨水平上研究催化过程具有很强
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
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
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
华理研究团队在异相单原子催化领域获新进展
华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心特聘副研究员赵杰课题组,在异相单原子催化领域中取得新进展,展现了异相单原子催化在有机合成中的潜力和前景,相关研究发表于《美国化学会志》。单原子位点催化剂(SACs)是一类十分具有潜力的多功能异相催化材料,对SACs材料载体的精确修饰可以
国家纳米中心在单原子酶用于肿瘤催化治疗方面取得进展
近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员陈春英团队和研究员杨蓉团队在单原子纳米酶用于肿瘤催化治疗方面取得进展。相关研究成果以Tumor-Microenvironment- Responsive Cascade Reactions by a Cobalt-Single-Atom Nanozyme for
MXene基体上的单原子催化以实现优异的氮还原反应
Orbital symmetry matching: Achieving superior nitrogen reduction reaction over single-atom catalysts anchored on Mxene substrates 轨道对称性匹配: MXene基体上
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
华理研究团队在异相单原子催化领域获新进展
华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心特聘副研究员赵杰课题组,在异相单原子催化领域中取得新进展,展现了异相单原子催化在有机合成中的潜力和前景,相关研究发表于《美国化学会志》。单原子位点催化剂(SACs)是一类十分具有潜力的多功能异相催化材料,对SACs材料载体的精确修饰可以
我所提出铜基单原子配位调控电催化还原二氧化碳到甲烷的设计新策略
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202306/t20230615_6778194.html 近日,我所催化基础国家重点实验室理论催化创新特区研究组(05T8组)肖建平研究员团队与中国科学技术大学曾杰教授团队、电子科技大学夏川教授团队合作在二氧化碳(CO2
非晶态合金催化剂的改性
非晶态合金催化剂处于热力学上的一种亚稳态,在反应过程中总是不同程度的向其稳定态(晶态)转变,从而导致催化剂活性或选择性的下降。研究表明 ,对于晶化温度低的非晶态合金,一般可以通过添加第3或第4组分来提高晶化温度。通过在非晶态合金中添加修饰剂,不仅能够显著的提高其催化活性和选择性以及抗硫和抗胺
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
科学家制备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。中科院长春应化所徐维林课题组从成本和性能的角度出发,制备了一系列高效、低成本单原子非铂和单原
经济稳定产氢单原子催化剂理论设计研究获进展
清洁能源是人类社会可持续发展的基石,而氢是一种最为理想的清洁能源之一。水煤气反应是一种重要的产氢方式,但是关键的催化剂及其催化机理还缺乏深入的探究。 中国科学院福建物质结构研究所结构化学重点实验室吴克琛研究组在副研究员李巧红主持的国家基金委青年项目和美国怀俄明大学化学系教授范茂宏主持的美国能源