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Joseph S. Francisco团队,提出了全新的贵金属单原子在可还原氧化物载体上的锚定机制。该机制是CeO2纳米立方体(100)晶面上的端羟基是贵金属(Pt、Pd、Ag)单原子的直接锚定位点,而非传统观点中的表面缺陷。 该研究以三种不同形貌CeO2纳米材料为载体,负载Ag。球差电镜、X射线吸收精细结构谱等表征证明,Ag物种仅在CeO2-纳米立方表面呈现单原子分散。进一步,研究构建富含缺陷和富含羟基的CeO2-纳米立方,并对比发现Ag更易在富羟基的CeO2-纳米立方上分散。这表明表面羟基是Ag的直接锚定位点。理论计算证实,CeO2-N......阅读全文

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

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

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

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

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

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

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

单原子界面活化臭氧机理研究中获进展

  催化臭氧氧化是深度去除废水中有机污染物的有效方法,但其界面催化机理尚不明确。近日,中国科学院过程工程研究所研究员曹宏斌团队开发了一系列石墨相氮化碳负载钴、锰、镍过渡金属的单原子催化剂,加速臭氧(O3)分解并产生高活性的羟基自由基(·OH)。基于密度泛函理论模拟和原位X射线吸收光谱,研究提出了单原

单原子纳米酶设计及应用研究获进展

  1月29日,《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)杂志在线发表了单原子纳米酶仿生设计的最新研究成果。这项工作有助于理解纳米酶的催化机理,并促进纳米酶在生物催化领域的发展。  自从2007年Fe3O4纳米材料蕴含酶学特性(Nature N

单原子纳米酶设计及应用研究获进展

  1月29日,《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)杂志在线发表了单原子纳米酶仿生设计的最新研究成果。这项工作有助于理解纳米酶的催化机理,并促进纳米酶在生物催化领域的发展。  自从2007年Fe3O4纳米材料蕴含酶学特性(Nature N

大连化物所单原子催化剂应用生物质转化反应研究取进展

  近日,大连化物所航天催化与新材料中心的王爱琴研究员、张涛院士团队在长期从事单原子催化剂和生物质转化研究基础上,首次将高金属载量的Ni-N-C单原子催化剂应用于生物质转化反应中并取得重要进展。相关工作以通讯形式发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上,并被选为热点文章

中科院单原子纳米酶理性设计研究获进展

  5月6日,Nature Catalysis发表了题为Matching the kinetics of native enzymes with a single-atom iron nanozyme的研究文章。该研究设计了一种以FeN3P为中心的单原子纳米酶(FeN3P-SAzyme),通过磷和氮

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

单分子检测研究获进展

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所张春阳研究员领导的研究团队在单分子检测研究领域取得重要进展,研究成果相继发表在Angewandte Chemie International Edition (2013, 52, 691-694)和Journal of the American C

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

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

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

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

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

氮化碳催化剂研究获进展

  基于SO4·-和·OH自由基的高级氧化技术,具有氧化能力强、水质适用范围广、矿化程度高等优势,已成为水污染治理领域的前沿热点课题之一。高效异相催化体系的构建是高级氧化技术的主要研究方向,其核心在于高性能异相催化剂的设计。近期,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副研究员李家星与济南大学

过程所在单原子界面活化臭氧机理研究中获进展

催化臭氧氧化是深度去除废水中有机污染物的有效方法,但其界面催化机理尚不明确。近日,中科院过程工程研究所研究员曹宏斌团队开发了一系列石墨相氮化碳负载钴、锰、镍过渡金属的单原子催化剂,加速臭氧(O3)分解并产生高活性的羟基自由基(·OH)。基于密度泛函理论模拟和原位X射线吸收光谱,提出了单原子界面活化臭

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

大连化物所单原子催化研究取得进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所张涛院士团队与美国亚利桑那州立大学刘景月教授(该所“千人计划”)一起合作,在单原子催化研究领域取得新进展。首次将Pt/FeOx 单原子及准单原子催化剂用于含有不饱和取代基团的芳香硝基化合物的选择加氢反应,在温和反应条件下(40 oC, 氢气压力0.3 MPa)获

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

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

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

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

山西煤化所原子层沉积设计新型纳米催化剂研究获进展

  氢能作为一种环境友好的清洁能源被认为是可替代化石燃料的重要能源。光催化分解水制氢是一种非常有前景的绿色制氢途径。影响光催化制氢效率的一个主要因素是电子和空穴的分离效率低。在半导体材料表面负载产氢或/和产氧助剂(例如,Pt,Pd,CoOx,NiO)可有效提高电子和空穴的分离效率,尤其是含双助剂的光

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