合肥研究院构筑出氮掺杂碳层调控镍催化剂 可实现高效室温水相加氢
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员汪国忠团队在构筑氮掺杂碳层调控催化剂的性能研究中取得进展。该研究合成了封装于氮掺杂碳层和二氧化硅复合载体中的镍催化剂,探讨了催化剂的碳层、碳层厚度以及氮掺杂对香草醛水相加氢性能的影响。 水在绿色化学领域是环保且易得的溶剂,在化学反应中具有重要意义。然而,传统的催化剂在水相反应中面临着活性金属流失、浸出和失活等问题,进而影响催化效率和稳定性。该研究表明包覆式策略可以减少活性金属的损失。由间苯二酚-甲醛衍生的氮掺杂碳层能够在不影响反应传质的前提下,通过固有的疏水特性增强催化剂表面与气体分子以及有机反应物之间的亲和力,提高催化剂的加氢活性和稳定性。它是液相催化领域中具有潜力的包覆材料。 该研究将金属镍封装在氮掺杂的碳和二氧化硅复合两亲性载体(SiO2@Ni@NC)中,并将这一催化剂应用于香草醛的水相加氢反应。研究发现,SiO2@Ni@NC催化剂在水相反应中展现出优异的活性和......阅读全文
氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构
氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构,特点有氮掺杂碳、中空结构、富含空隙、微观纳米笼、分级结构、具有在酸性环境和碱性环境条件下的良好氧还原活性。离材料合成领域太久,这个反应路径好复杂,三个固体粉末混合在一起进行热解,感觉这个分级结构是个固相反应。这种固相反应产率和克级别生产难度会大一些。The decom
中国科大氮掺杂类石墨烯研究获进展
氮掺杂石墨烯被认为是有应用前景的锂离子电池电极材料,理论和实验研究表明,氮掺杂石墨烯的储锂性能很大程度上依赖于氮掺杂量。然而,大量的氮原子掺杂到晶格里会降低其结构稳定性,故电池容量等电化学性能的进一步提高和改善受到限制。 近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)博士生郑方才和材
氮掺杂石墨烯生长的原子尺度机理研究获进展
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室国际功能材料量子设计中心博士崔萍与教授李震宇、曾长淦等校内外同行合作,在氮掺杂石墨烯生长的原子尺度机理研究方面取得新进展,通过理论计算预言了利用芳香性分子C5NCl5在Cu(111)表面上可自组装实现高浓度、高有序的氮掺杂石墨烯。该研究成果以A
宁波材料所在氮掺杂纳米碳材料研究方面取得进展
氮掺杂纳米碳材料研究已经成为国际碳材料领域的热点之一,这主要是因为氮原子比碳原子多一个价电子,氮掺杂进入石墨的六元环结构后可形成吡啶、吡咯、石墨氮、吡啶氧化物等含氮官能团,不仅可以提高纳米碳材料的表面化学活性,还可对其电子结构进行调节。在众多纳米碳材料中,空心碳球具有低密度、高比表面积、可填充空
氮掺杂石墨烯催化剂研究获得新进展
石墨烯掺杂氮原子可以在其表面诱导形成高的局域电荷/自旋密度而提高其化学活性。近日,中科院合肥物质科学研究院强磁场中心双聘研究员、中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)教授陈乾旺课题组发现氮掺杂石墨烯可以催化还原硝基苯酚,这是首次在温和条件下(无光照等影响)非金属催化剂用于催化该反应的
合肥研究院构筑出氮掺杂碳层调控镍催化剂 可实现高效室温水相加氢
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员汪国忠团队在构筑氮掺杂碳层调控催化剂的性能研究中取得进展。该研究合成了封装于氮掺杂碳层和二氧化硅复合载体中的镍催化剂,探讨了催化剂的碳层、碳层厚度以及氮掺杂对香草醛水相加氢性能的影响。 水在绿色化学领域是环保且易得的溶剂,在化学反应中具有重
氮磷共掺杂碳材料与磷化铁集成电极材料问世
安徽理工大学材料科学与工程学院副教授黄新华在电容去离子研究领域取得新进展,制备出氮磷共掺杂碳基材料和磷化铁分散氮、磷掺杂多孔碳电极材料,并将上述两种材料用于高选择性去除废水中重金属铜离子。相关研究成果相继发表在《脱盐》和《化学工程杂志》上。 氮磷共掺杂碳材料高效吸附铜离子配位机理示意图。安徽理工大
氮磷共掺杂碳材料与磷化铁集成电极材料问世
安徽理工大学材料科学与工程学院副教授黄新华在电容去离子研究领域取得新进展,制备出氮磷共掺杂碳基材料和磷化铁分散氮、磷掺杂多孔碳电极材料,并将上述两种材料用于高选择性去除废水中重金属铜离子。相关研究成果相继发表在《脱盐》和《化学工程杂志》上。 氮磷共掺杂碳材料高效吸附铜离子配位机理示意图。安徽理工大
氮掺杂石墨烯量子点在双光子荧光成像研究取得进展
双光子荧光成像技术具有近红外激发、避免光毒作用和光漂白、自发荧光干扰弱及较深的组织穿透深度等优点,在生物医药领域研究中受到极大关注。开发具有高双光子吸收截面、生物相溶性好的材料作为双光子荧光探针,是活细胞和深层组织成像研究领域的关键和热点。 国家纳米科学中心宫建茹研究组以氧化石墨烯为前驱体
宁波工研院等氮掺杂纳米碳催化机理取得新进展
以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景,不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分,还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言,碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将氮
高迁移率氮掺杂石墨烯量子输运研究取得重要进展!
石墨烯材料因其特殊的能带结构、超高的迁移率和新奇的输运特性,成为探索新物性、研制新型量子电子器件的理想体系。其中,对于石墨烯掺杂体系输运特性的研究有助于理解掺杂石墨烯中的载流子输运特性和散射机制,在石墨烯材料和电子器件性能优化方面具有重要指导意义。 近日,北京大学信息科学技术学院、固态量子器件
宁波工研院等氮掺杂纳米碳催化机理取得新进展
以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景,不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分,还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言,碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将氮
氮掺杂缺陷纳米碳材料催化臭氧氧化的机理研究取得进展
近日,中国科学院过程工程所环境技术与工程研究部青年研究员谢勇冰、研究员曹宏斌与南伊利诺伊大学教授葛庆峰合作,基于密度泛函理论(DFT)计算和机器学习等方法,探究了氮掺杂缺陷纳米碳(N-DNCs)材料表面臭氧(O3)活化与单线态氧(1O2)的生成机制,并在此基础上建立了催化剂表面性质与O3活化活性
氮掺杂碳球复合材料用于高性能锂离子电池
二氧化锗因具有很高的储锂性能,被认为是一种极具前景的锂离子电池负极材料。但是由于其在脱/嵌锂过程中体积膨胀导致二氧化锗负极材料的破碎和粉化,使其容量迅速衰减,为了改善二氧化锗的循环性能,开发和设计一种二氧化锗/碳复合材料不仅可以提高复合物的导电性,同时还可以缓冲电极材料的体积变化,改善电极材料的
中国科大氮掺杂石墨烯生长的原子尺度机理研究新进展
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室国际功能材料量子设计中心博士崔萍与教授李震宇、曾长淦等校内外同行合作,在氮掺杂石墨烯生长的原子尺度机理研究方面取得新进展,通过理论计算预言了利用芳香性分子C5NCl5在Cu(111)表面上可自组装实现高浓度、高有序的氮掺杂石墨烯。该研究成果以A
新疆理化所制备出超高比表面积氮掺杂多孔碳材料
新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点,碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主,但随着化石能源的大量消耗,环境问题也变得日益突出。因此,开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义,也是可持续和绿色化学的目
基于氮硫共掺杂空心碳纳米带的高效钠离子电容器
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其团队联合湖南大学教授马建民研发出基于氮硫共掺杂空心纳米带的钠离子电容器,并获得高容量和长循环寿命。在5A/g的高电流密度下循环10000次后,容量保持率接近100%。相关研究成果以Hollow Carbon Nanobe
Angew.-Chem.:首例光活化荧光增强的氟、氮共掺杂碳点
早在本世纪初,CdS和CdSe等半导体量子点的光活化现象就已被发现,但是迄今还没有关于碳点的光活化现象的报道。碳点(Carbon dots,CDs)作为一种新型的具有高荧光量子产率、光稳定性和优异的生物相容性的荧光碳纳米材料,在光催化、传感、光电器件、生物成像以及光动力疗法等领域有广泛的应用前景
氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示
二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同,单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料,并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。 虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材
氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示
二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同,单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料,并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材料,但其
一种氮掺杂多孔石墨烯制备新方法可用于稀土分离
近日,中国科学院兰州化学物理研究所手性分离与微纳分析课题组开发出一种多重限域的一步可控合成掺杂方法,制备出对稀土离子具有高分离选择性的氮掺杂纳孔石墨烯膜(ZL申请号:CN 202010861481.0)。该研究在吸附了苯丙氨酸的氧化石墨烯膜的二维层间空间限域生长层状锌类水滑石,从而构建类水滑石/
氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示
二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同,单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料,并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材料,但其
利用棉花短绒制备出超高比表面积氮掺杂多孔碳材料
新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点,碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主,但随着化石能源的大量消耗,环境问题也变得日益突出。因此,开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义,也是可持续和绿色化学的目
合肥研究院在铁氮掺杂多孔碳/石墨烯制备氧还原取进展
近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所液相环境激光制备与加工实验室,在具有双活性位点的铁氮掺杂多孔碳/石墨烯复合材料的制备及其在氧气还原应用研究中取得进展,相关工作发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。 由于化石能源枯竭和自然环境恶化,人们开始
科学家制备出新型氮掺杂石墨炔-促进燃料电池商业化
中科院过程工程研究所王丹团队联合中科院化学所李玉良团队,成功在超薄石墨炔材料上引入一种新型的sp掺杂N原子,这种新型的石墨炔材料表现出非常优异的性能。该成果日前发表在《自然—化学》上。图片来源于网络氧还原反应(ORR)是能源储存和转化的基础,在燃料电池中有着重要应用。目前,氧还原反应以铂基催化
我国科学家研发出高氮掺杂的多孔微晶碳钾电负极材料
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其团队联合香港城市大学教授李振声成功研发出高氮掺杂的多孔微晶碳纳米材料,其作为钾离子电池负极表现出高容量和长循环特性。相关研究成果"Ultrahigh Nitrogen Doping of Carbon Nanosheet
百人团队研制用于高效CDI脱盐的生物质衍生氮掺杂多孔碳
固体所环境与能源纳米材料中心在生物质衍生氮掺杂多孔碳作为多功能电极材料在金属锌-空电池自驱动脱盐应用研究方面取得重要进展,相关研究发表在Chemical Engineering Journal (Chem. Eng. J. 334, 1270-1280 (2018))上。(a) NPC-800组
单源MOF衍生具有三维有序大孔结构的氮掺杂碳包覆铁
3D-ordered macroporous N-doped carbon encapsulating Fe-N alloy derived from a single-source metal-organic framework for superior oxygen reduction re
刘忠范-彭海琳课题组在氮掺杂石墨烯大单晶制备取进展
石墨烯骨架被杂原子掺杂后,载流子浓度增加,并且骨架掺杂的形式有助于降低散射,维持石墨烯较高的载流子迁移率,导电性显著增加;又因为骨架掺杂原子在化学反应中可以提供更多的活性位点,因此,骨架掺杂的石墨烯在催化、能源等领域得到了广泛关注。然而,稳定且可控的骨架掺杂仍是目前石墨烯化学气相沉积(CVD)生
北大邹如强团队制备硼氮共掺杂碳纳米管材料应用于NIBs
近日,北京大学工学院邹如强教授课题组在制备硼氮共掺杂碳纳米管材料方面取得新进展。他们成功制备了一种新型硼氮共掺杂碳纳米管包覆的纳米芽状方硒钴矿型CoSe2纳米材料,并对其储钠机制进行了详细研究,该材料作为钠离子电池负极材料展现出高容量和高倍率的性能。相应成果以“Encapsulating Tro