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”目标的重要技术手段之一。相比于一氧化碳、甲烷、甲醇等C1产物,直接CO2催化还原C-C偶联高选择制乙醇是一项科学挑战,具有重要的应用价值。单原子催化剂因孤立活性位点所具有的对反应中间物的吸附特性,从而被赋予了独特的催化性质,并在烯烃氢甲酰化和乙醇合成等重要的C-C偶联反应过程中表现出优异的催化性能。 本工作开发出由SnS2纳米片和单原子Sn组成的级联催化剂,通过CO2在SnS2纳米片上还原生成甲酸中间体,在单原子Sn位点上生成碳酸氢盐中间体并原位C-C偶联生成乙醇。研究表明,在-0.6至-1.1VRHE的宽电位范围内,乙醇的选择性可超过70%;同时......阅读全文

我所揭示双功能催化剂紧密程度关系机制

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202204/t20220425_6438611.html  近日,我所理论催化创新特区研究组(05T8组)肖建平研究员团队、碳基能源纳米材料研究组(DNL2102组)焦峰副研究员等与大连理工大学曲振平教授团队就甲醛氧化消除

兰州化物所多相热催化二氧化碳加氢转化获进展

  二氧化碳是主要的温室气体,也是廉价易得的C1资源。利用清洁能源产生的绿氢将二氧化碳加氢转化为高附加值化学品是二氧化碳可持续化学转化和资源化利用的重要途径之一,对实现“双碳”战略目标具有重要意义。  近日,中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室清洁催化与合成团队基于调变Ni催

“双碳”背景下的金属分子筛催化剂串联反应

  近日,碳资源小分子与氢能利用研究组(DNL1905组)孙剑研究员团队受邀与日本富山大学Tsubaki教授、浙江科技学院邢闯博士合作发表了金属分子筛催化剂用于串联反应的综述文章,系统介绍了该体系应用于C1小分子催化转化过程的研究现状与发展前景。  当前,在“双碳”时代背景下,实现C1小分子的高效催

我国学者在电解质水溶液电化学方面取得进展

图 (a)氢键不平衡示意图;(b)体相水自由基与界面电化学反应协同示意图  在国家自然科学基金项目(批准号:22372027)的资助下,电子科技大学崔春华教授团队在电解质水溶液电化学领域取得进展,研究成果以“体相水氧化还原化学实现CO2还原中的自由基介导C–C偶联(Bulk water redox

NaS协同改性铁催化剂用于CO2加氢制高碳醇

  近日,大化所碳资源小分子与氢能利用创新特区研究组(DNL19T3)孙剑研究员、葛庆杰研究员团队在CO2加氢合成高附加值化学品研究方面取得新进展,利用Na-S协同改性铁催化剂,实现了CO2催化加氢直接合成高碳醇。  高碳醇(C2+OH)是合成精细化学品的重要原料,目前主要通过石油化工路线获得,该路

我国学者成功研制廉价催化CO2转化的非金属掺杂碳材料

   使用廉价高效的催化剂对CO2进行资源能源化转化是实现人工光合成所面临的一项非常重要的挑战。从成本和材料的可修饰性考虑,非金属碳材料具有极强优势。但是,水系电解液中,碳材料表面的析氢(HER)与CO2还原竞争非常激烈。目前主要的解决方案是通过掺杂氮和硼原子抑制其HER活性,提高其催化CO2还原活

减碳有望!新型催化剂可将CO2转化成太阳能燃料

双碳政策的发布令大众更加关注碳排放的相关举动,除了利用氢能源等新能源来减碳排放外,还可通过利用二氧化碳达到减碳的环保目标。6月23日,研究人员提出了一种光催化剂结构,该结构在聚合物框架中包含孤立的单个铜原子,可从根本上提高催化剂将CO2转化成太阳能燃料的性能。目前该论文已经发表在《纳米研究》期刊上。

合成气直接转化制低碳烯烃获重大突破

  低碳烯烃包括乙烯、丙烯、丁烯,被广泛用于生产塑料、纤维等,是重要的化工原料,也是现代化学工业的基石,传统上是通过石脑油裂解获得。由于我国富煤贫油少气,因此开发从煤、天然气、生物质等非石油的碳资源制备低碳烯烃的方法具有重要的战略意义。  合成气(CO和H2混合气体)是煤、天然气等碳资源转化利用的重

“捕碳”新材料经济又环保

 一种能捕获和掩埋发电厂释放的碳的新材料,最近由英国诺丁汉大学、牛津大学和北京大学的科学家合作研发成功,有望解决一些对应对全球变暖的计划来说起阻碍作用的难题。相关的研究结果发表在最近出版的英国《自然―化学》月刊

大连化物所开发出单原子合金材料

近日,中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组研究员章福祥团队设计合成了一种单原子铋修饰铜合金催化剂,用于电催化CO2还原。该催化剂展现出优异的C-C偶联功能,显著提高了多碳(C2+)产物的法拉第效率。太阳能光催化技术是实现太阳能至化学能转化的重要方式之一,而高效助催化剂

我所实现低温二氧化碳加氢合成烯烃

近日,我所碳资源小分子与氢能利用研究组(DNL1905组)孙剑研究员团队在二氧化碳加氢合成烯烃研究中取得新进展,设计合成了电子助剂Na和结构助剂Co共修饰的铁基催化剂,并研究发现Na和Co的协同作用促进了在低温反应条件下(180至240°C)铁催化剂原位碳化形成三斜相的NaCoFe合金碳化物,显著提

新材料助力工业高效催化产果糖

近日,农业农村部环境保护科研监测所乡村环境建设创新团队开发了铝载生物质功能材料,实现高效催化葡萄糖异构产果糖。相关研究成果发表在《应用催化B:环境与能源(Applied Catalysis B: Environment and Energy)》上。果糖作为甜度最高的天然单糖,是生物质高值化转化制备平

中性金属羰基化合物中发现碳—碳偶联反应

   近日,中科院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室、大连光源科学研究室研究员江凌团队,与复旦大学教授周鸣飞合作,利用基于大连相干光源自主研制的中性团簇红外光谱实验装置,在中性钛羰基化合物中发现了碳—碳偶联反应,突破了人们对激光溅射只能制备同质金属羰基化合物的认知,从全新的角度诠释了金属

新型配体可促进丰产金属催化羰基偶联反应

近日,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教授陈宜峰课题组在丰产过渡金属镍催化的常压一氧化碳气体参与的羰基化反应研究中取得新进展,实现了非活化二级烷基卤化物的羰基Negishi交叉偶联反应。相关成果在线发表于《美国化学会志》。酮是天然产物、药物和材料中广泛存在的重要官能团

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,我所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)转化制一氧化碳(CO)研究中取得新进展,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,并探究了该过程的理论机理。  利用可再

大连化物所煤气化直接制烯烃研究获重大突破

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员、中国科学院院士包信和和研究员潘秀莲领导的团队颠覆了90多年来煤化工一直沿袭的费-托(简称为F-T)路线,创造性地采用一种新型复合催化剂,可将煤气化产生的合成气(纯化后CO和H2的混合气体)直接转化,高选择性地一步反应获得低碳烯烃。该研究成果于3月4日在美

科学家提出偶联水生光合作用的碳酸盐风化碳汇学说

  自气候变化的岩石风化控制学说提出至今,人们普遍认为,是硅酸盐的风化碳汇作用(CO2+CaSiO3ÞCaCO3+SiO2)在控制着长时间尺度的气候变化,而碳酸盐的风化作用(CaCO3+CO2+H2OÛCa2++2HCO3-)不具有这一功能,因为碳酸盐溶解过程中消耗的所有CO2又通过海洋中相对快速的

科学家提出偶联水生光合作用的碳酸盐风化碳汇学说

  自气候变化的岩石风化控制学说提出至今,人们普遍认为,是硅酸盐的风化碳汇作用(CO2+CaSiO3ÞCaCO3+SiO2)在控制着长时间尺度的气候变化,而碳酸盐的风化作用(CaCO3+CO2+H2OÛCa2++2HCO3-)不具有这一功能,因为碳酸盐溶解过程中消耗的所有CO2又通过海洋中相对快速的

我国学者提出偶联水生光合作用的碳酸盐风化碳汇学说

  自气候变化的岩石风化控制学说提出至今,人们普遍认为,是硅酸盐的风化碳汇作用(CO2+CaSiO3ÞCaCO3+SiO2)在控制着长时间尺度的气候变化,而碳酸盐的风化作用(CaCO3+CO2+H2OÛCa2++2HCO3-)不具有这一功能,因为碳酸盐溶解过程中消耗的所有CO2又通过海洋中相对快速的

研究团队揭示分子筛催化积碳跨笼生长机制

  近日,中科院大连化物所刘中民院士、魏迎旭研究员团队在甲醇制烯烃反应积碳失活机理方面取得新进展,发现笼结构分子筛催化甲醇转化积碳跨笼生长机制。研究成果近日发表于《自然—通讯》。发现积碳跨笼生长机制,给出甲醇制烯烃反应完整的积碳演变路径  分子筛催化的石油化工(催化裂化、异构化等)和煤化工(甲醇制烯

铜催化不对称CN偶联反应构建全碳四级手性中心研究获进展

  中国科学院广州生物医药与健康研究院蔡倩博士课题组在铜催化不对称C-N偶联反应构建全碳四级手性中心研究中取得重要进展,相关成果已于2014年7月15日在《德国应用化学》上在线发表(Angew. Chem. Int. Ed. 2014. DOI: 10.1002/ange.201405575)。  

能更有效吸附碳的新材料

  目前加州大学的科学家们已经研制出了一种用于碳吸附的新材料,它可以用在烟囱或者其它需要清除二氧化碳的地方,而且相较于目前的碳吸附技术,它将大大减少能源消耗。  目前我们已经看到,一些新技术被发展用来捕获烟囱或者其它地方排放的CO2,但是很多技术有一个缺陷 ——为了回收利用捕获的CO2,需要消耗相当

山西煤化所2名科研人员荣获第九届“中国催化奖”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505776.shtm7月22日,第二十一届全国催化学术会议在云南昆明召开。本届会议的主题是“面向双碳战略的催化科学与技术”。 在大会开幕式上,催化专业委员会公布了第九届中国催化奖获奖人员名单。中国科学院山

酶的催化机制

1、酶与底物的结合:酶促化学反应中的反应物称为底物,一个酶分子在一分钟内能引起数百万个底物分子转化为产物,酶在反应过程中并不消耗。但是酶实际上是参与反应的,只是在一个反应完成后,酶分子本身立即恢复原状,又能进行下一次反应。许多实验证明,酶和底物在反应过程中形成络合物。2、酶的作用机制:对于酶的催化作

尺寸不对称偶联策略助力可逆氧电催化

  安徽理工大学材料科学与工程学院教授张雷团队在电催化材料的设计合成与性能调控领域取得重要进展,提出了一种简单的“化学蚀刻/原位捕获”合成策略,制备了具有尺寸不对称Co单原子和金属Co纳米粒子组成的独特双壳层碳基纳米盒,并证明这种材料可以适用于可充电锌空气电池的空气阴极。相关研究成果近日发表于《化学

揭示氢键在光催化醇偶联反应中的作用

近日,中科院大连化学物理研究所副研究员罗能超和研究员王峰团队在醇的光催化偶联反应选择性调控方面取得新进展。团队通过向反应中引入水,加强了乙醇之间的氢键强度,从而有利于关键自由基中间体从半导体表面脱附并被溶液相(乙醇/水)稳定,提高了乙醇光催化C-C键偶联转化为2,3-丁二醇的反应速率和选择性。相关研

我所开发反应诱导的碳氧化钼催化剂实现高效CO2转化

近日,我所碳资源小分子与氢能利用研究组(DNL1905组)孙剑研究员和俞佳枫副研究员团队在碳化钼催化CO2转化利用方面取得新进展,利用火焰喷射裂解法(FSP)一步合成了亚稳态不饱和氧化钼催化剂。该亚稳态结构的氧化钼无需碳化处理,可直接应用于逆水汽变换(RWGS)反应中,在反应气氛下迅速发生原位碳化,

纳米活碳催化高效农业

  “中国60年化肥施用量增百倍,有毒物质危及食品安全”,“化肥的利用率仅40%左右,大部分都形成了污染”,“ 长江生态系统已经崩溃,175种特有物种现在一半都不到”,“土壤重金属含量超标,何谈有机农业”。近段时间,媒体上有很多关于食品安全、生态环境的报道,越来越引起人们的关注和担忧。解决土壤污

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

大连化物所制备出高性能超薄二氧化碳分离膜

  近日,中国科学院大连化学物理研究所无机膜与催化新材料研究组研究员杨维慎、副研究员彭媛团队在纯相共价有机框架气体分离膜研究方面取得进展,以共价有机框架纳米片为膜构筑基元,诱发错排缩孔效应,实现了二氧化碳的高效分离。  在碳达峰、碳中和的国家战略目标背景下,发展低能耗、环境友好的CO2选择性分离膜具