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遇。 成果简介 近日，清华大学李亚栋院士，李佳璐博士和中国石油大学（华东）杨妲特任副教授等人首先提出了采用一锅种子辅助生长方法原位制备包裹在富含Al/Si的ZSM-5结构中的分离Pd位点。Pd1@ZSM-5具有Pd-O-Al/Si键，可以增强d电子在费米能级附近的支配性，从而促进底物在Pd位点的吸附，降低炔烃半氢化的能垒。在苯乙炔的半氢化反应中，Pd1@ZSM-5催化剂的最高转化频率（TOF）值为33582 molC=C/molPd/h，在已报道的非均相催化剂中苯乙烯的选择性为96%，比商业Lindlar催化剂（1992 molC......阅读全文
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
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
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
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，R
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
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
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
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
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
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
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
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
科学家提出单原子和团簇协同光催化新机制
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员王峰、副研究员罗能超团队和意大利的里雅斯特大学Paolo Fornasiero教授合作，在光催化甲醇无氧脱氢方面取得新进展。团队通过离子交换和光沉积先后将Pd单原子和Pd团簇引入光催化剂表面，两者作为空穴和电子的聚集位点，分别参与氧化和还原半反应，最终实现甲醇
中国科大利用原位同步辐射发现单原子催化动力学行为
在能源催化领域中，精确探测催化剂在服役状态下原子尺度结构的动态变化过程对于催化剂的理性设计具有重要意义。近几十年，科学家对纳米尺度材料的深入理解和可控构筑极大地促进了催化科学的基础和应用研究的发展。其中，单原子催化剂由于其高的原子利用效率、优异的反应活性和选择性，成为了近年来能源催化领域的明星材
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
Cell子刊Joule：原位拉曼、单原子构筑Janus型催化剂
最近，南京大学物理学院吴兴龙教授课题组在电致应力诱导双金属Janus纳米片发生结构扭曲实现高效电催化产氢研究方面取得重要进展，最新研究成果以“Electric Strain in Dual Metal Janus Nanosheets Induces Structural Phase Trans
大连化物所开发出高效碱性电解水单原子合金催化剂
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，设计合成了单原子铱修饰镍合金催化剂（Ir1Ni），用于碱性电解水析氢、析氧，具有水分子活化与H-H、O-O偶联功能，降低了析氢（0.7eV，U=-1.0V）与析氧（0.85eV, U=1.23V）的过电势
亚纳米Fe团簇和单原子协同催化高效合成亚胺新策略
近年来，非贵金属氮掺杂碳基单原子催化剂（M-N-C）因其原子利用率高、结构可调性强、稳定性好等优势，在能源存储与转化、生物医学、有机催化转化等领域被广泛应用。目前高温热解法仍是最为普遍采用的M-N-C催化剂制备方法，但在高温热解过程中不可避免会导致金属纳米颗粒（NPs）或亚纳米团簇（NCs）的形
大连化物所等开发出离子液体稳定高效单原子催化剂
近日，中科院大连化学物理研究所研究员乔波涛、张涛团队和新加坡国立大学教授颜宁、日本京都大学教授Hiroyuki Asakura以及北海道大学教授Min Gao合作，发现离子液体可增加单原子团聚的活化能、可调节金属单原子的氧化价态，从而开发出离子液体稳定的高效单原子催化剂。相关成果发表于《化学》。
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
我所提出单原子和团簇协同光催化的新机制
近日，我所生物能源研究部生物能源化学品研究组（DNL0603组）王峰研究员、罗能超副研究员团队和意大利的里雅斯特大学Paolo Fornasiero教授合作，在光催化甲醇无氧脱氢方面取得新进展。团队通过离子交换和光沉积先后将Pd单原子和Pd团簇引入光催化剂表面，两者作为空穴和电子的聚集位点，分别参与
科学家提出单原子和团簇协同光催化新机制
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员王峰、副研究员罗能超团队和意大利的里雅斯特大学Paolo Fornasiero教授合作，在光催化甲醇无氧脱氢方面取得新进展。团队通过离子交换和光沉积先后将Pd单原子和Pd团簇引入光催化剂表面，两者作为空穴和电子的聚集位点，分别参与氧化和还原半反应，最终实现甲醇
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
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
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