我所开发出具有凸出位点结构的“悬浮”式单原子催化剂

近日,我所催化与新材料研究中心(1500组群)乔波涛研究员、张波副研究员与催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队,以及香港城市大学刘彬教授和福建师范大学于广涛教授等合作,在新型单原子催化剂构建方面取得新进展。 自2011年张涛院士团队等提出“单原子催化”概念以来,研究人员已经发展出丰富的单原子催化剂制备与调控策略,并基于此,尝试在原子级水平上认识非均相催化过程,单原子催化也因此成为非均相催化领域的前沿。由于单原子催化剂的活性位点往往以嵌入载体表面甚至晶格内部的形式存在,可能会在化学反应过程中引入空间位阻,从而导致单原子催化剂性能下降。因此,精确设计和可控合成在一定程度上远离载体表面的单原子活性位点十分重要。 本工作中,合作团队开发了一种新颖的具有“悬浮”式位点的Re单原子催化剂,并结合实验和理论计算证明了在该催化剂中,Re单原子通过垂直于NiO表面的邻菲罗啉配体配位而“悬浮”于载体......阅读全文

研究开发出质子交换膜燃料电池铁/氮碳非贵金属催化剂

  质子交换膜燃料电池(PEMFC)被誉为“氢气的充电宝”,具有高效率、快启动、零排放等优势,在交通、便携式电源和固定式发电等领域具有应用潜力。近日,中国科学院过程工程研究所王丹、张锁江团队等合作,基于纳米级中空多壳层结构(HoMS),创新性开发出“高曲率内壳层活化位点+带负电外壳层防护促脱”的曲面

研究开发出质子交换膜燃料电池铁/氮碳非贵金属催化剂

质子交换膜燃料电池(PEMFC)被誉为“氢气的充电宝”,具有高效率、快启动、零排放等优势,在交通、便携式电源和固定式发电等领域具有应用潜力。近日,中国科学院过程工程研究所王丹、张锁江团队等合作,基于纳米级中空多壳层结构(HoMS),创新性开发出“高曲率内壳层活化位点+带负电外壳层防护促脱”的曲面单原

大化所单原子催化研究取得新进展

  近日,我所航天催化与新材料研究室张涛院士研究团队在单原子催化研究方面取得新进展,首次证明了单原子催化剂可以具有与均相催化剂相当的催化活性。该研究工作获得了审稿人的高度评价,以Hot Paper(TOP 10%)形式发表在Angew. Chem. Int. Ed.上,并被推荐为后封面文章(DOI:

我所设计开发出具有K+高效传输能力的离子传导膜

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202303/t20230327_6717008.html  近日,我所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员团队与分子反应动力学国家重点实验室分子模拟与设计研究组(1106组)李国辉研究员团队合作,在离子传导膜材料的结构

德国开发出世界最小单原子晶体管

  德国卡尔斯鲁厄理工学院托马斯·希梅尔教授领导的团队开发出了单原子晶体管——一种利用电流控制单个原子位移实现开关的量子电子元件。单原子晶体管可在室温下操作,并消耗很少电能,这为未来信息技术开辟了新的应用前景。这项成果已被刊登在《先进材料》杂志上。  数字化对能源有巨大需求,在工业化国家中,信息技术

科学家研制出单原子光开关系统

  最小的光开关已经小到了极限:一个原子。据物理学家组织网近日报道,奥地利维也纳理工大学科学家只用一个铷原子,实现了光在两根玻璃纤维光缆之间的开关互换。这种单原子开关有望将量子现象用于信息与通讯技术。   研究小组利用了一种“瓶子共振器”,瓶子凸出的玻璃表面可以捕获光,使光在其中循环传播。如果把这

科学家设计出迄今最强单原子控制系统

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508383.shtm 绿色激光的能量适于操纵钡离子能态。图片来源:滑铁卢大学科技日报北京9月12日电 (记者张梦然)加拿大科学家利用激光开发出目前已知最强大的方法来控制由化学元素钡制成的单个量子比

德国应用化学:新型催化体系实现高效电催化析氢

   近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员刘健团队与大连理工大学研究员周思,联合天津大学教授梁骥团队,通过单原子催化剂改性碳载体的策略,增强载体与其上负载金属粒子间的相互作用,构筑了钴单原子催化剂掺杂碳载金属钌(Ru)纳米反应器,实现了电催化析氢反应中绿氢的高效制备,为碳载金属纳米催化剂性能的调

2024年未来科学大奖揭晓!共4人获奖

   8 月 16 日,2024 年未来科学大奖生命科学奖、物质科学奖、数学与计算机科学奖三大奖项获奖名单正式揭晓。邓宏魁因开创了利用化学方法将体细胞重编程为多能干细胞,改变细胞命运和状态方面的杰出工作获得生命科学奖;张涛、李亚栋因对“单原子催化”的发展和应用作出了开创性贡献获得物质科学奖;孙斌勇因

不对称三核位点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、合成及性能调控领域取得了重要进展。张雷提出了一种创新策略,构建了含有铁单原子、铁团簇与镍单原子的非对称三核位点。通过成分和尺寸的不对称耦合设计,成功制备出铁团簇-铁单原子-镍单原子@氮掺杂碳类手风琴状多级结构,并证实该材料可用于可充电锌空

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

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

新研究:通过EMSI对单原子催化剂的调控催化析氢

  单原子催化剂已经正式发展近十年,其工作重点也慢慢从最初的制备/表征拓展至机理性研究。目前,金属单原子在催化反应中的作用和反应机理尚且还在初步探索阶段。构建合理的催化反应构-效关系对设计高性能单原子催化剂至关重要。金属-载体电子相互作用(EMSI)提供了一种通过金属和载体之间的电子转移调节负载金属

我所开发出可用于人体调温的柔性相变纤维

近日,我所氢能与先进材料研究部热化学研究组(DNL1903组)史全研究员团队与催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队合作,在前期柔性相变薄膜的研究基础上,进一步改进化学交联合成方法,并利用湿法纺丝技术,开发出了一种具有固-固相变特性的本征柔性相变纤维。相变纤维

我所开发出用于高温隔热的新型聚酰亚胺气凝胶

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202401/t20240103_6950786.html  近日,我所高性能高分子材料研究中心(DNL2200)周光远研究员和聂赫然副研究员团队在高性能聚酰亚胺气凝胶结构设计和研究方面取得新进展。   聚酰亚胺(PI)气

我所提出钯纳米团簇炔烃选择性加氢新策略

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202403/t20240313_7025215.html近日,我所化石能源与应用催化研究部金催化剂设计与选择氧化研究组(DNL0809组)刘超副研究员、黄家辉研究员团队与我所化学动力学研究室化学动力学研究中心(1102组)

我所提出乙烯电催化环氧化制环氧乙烷的新策略

近日,我所催化基础国家重点实验室纳米与界面催化研究中心(502组群)包信和院士、汪国雄研究员和高敦峰研究员团队在乙烯电催化转化利用方面取得新进展,提出反向单原子掺杂策略,实现了高活性高稳定性的乙烯电催化环氧化制环氧乙烷。环氧乙烷是一种用途广泛的重要化工产品,目前工业上主要通过较高温度(200至60°

我所揭示量子点低阈值光增益新机制

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202311/t20231117_6934469.html  近日,我所化学动力学研究室光电材料动力学研究组 (1121组) 吴凯丰研究员与朱井义副研究员团队在胶体量子点超快光物理研究中取得新进展,团队基于偏振控制的飞秒瞬态

大连化物所:实现单原子催化剂光热协同催化乙炔半加氢

  近日,中科院大连化物所催化与新材料研究中心(1500组)张涛院士、乔波涛研究员等与太阳能科学利用研究中心(1600组)李仁贵研究员等合作,在单原子光热催化乙炔半加氢反应研究方面取得新进展。合作团队通过控制单原子与纳米粒子间金属—载体强相互作用(SMSI)的发生条件,实现包覆纳米粒子的同时暴露单原

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

我所开发出聚合物金属卤化物材料

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202401/t20240125_6969897.html近日,我所化学动力学研究室光电材料动力学研究组(1121组)吴凯丰研究员与程鹏飞副研究员团队在金属卤化物发光材料研究中取得新进展。团队将聚合物阳离子与金属卤化物单元相

我所开发出高性能多电子反应储锂材料

  近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队在多电子反应电极材料方面取得新进展,通过构建二维异质结构,克服了多电子反应存在的可逆性和动力学限制,实现了高倍率、高容量的赝电容多电子反应。   电极材料的理论容量与每个氧化还原中心转移的电子数密切相关。多电

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

我所研制出小型荧光检测模块并成功开展应用

近日,我所微型分析仪器研究组(105组)耿旭辉研究员、关亚风研究员团队承担的国家重点研发计划课题“第II类小型荧光检测模块(mFLD)的研发”,顺利通过了科技部组织的项目综合绩效评价。该团队研制出mFLD,并在多种检测仪器上成功开展应用。  mFLD作为关键部件,被广泛地应用到荧光检测仪器中,对化学

双原子电催化剂理性设计与构筑研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员章福祥、肖建平团队,在双原子电催化剂(DACs)理性设计与构筑方面取得进展。团队基于具有优异导电性和水稳定性的金属有机框架材料(cMOF),通过对铜-镍双原子活性中心的精准调控,实现了在工业级电流密度下,接近100%选择性地高效合成氨,揭示了硝酸根电还原合

双原子电催化剂理性设计与构筑研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员章福祥、肖建平团队,在双原子电催化剂(DACs)理性设计与构筑方面取得进展。团队基于具有优异导电性和水稳定性的金属有机框架材料(cMOF),通过对铜-镍双原子活性中心的精准调控,实现了在工业级电流密度下,接近100%选择性地高效合成氨,揭示了硝酸根电还原合

研究提出制备高效钠硫电池新方法

近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员王辉和郑方才,在钠硫电池主族金属催化剂性能研究方面取得进展。该研究提出了轴向N配体调控钙(Ca)单原子位点电荷局域化策略,提升了钠硫电池的反应性能。传统观点认为,主族金属因具有离域的s/p带电子结构,对钠硫电池反应缺乏催化活性。因此,调控主族金属

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

科学家开发出原位合金化策略

构筑高活性质子交换膜燃料电池阴极氧还原催化剂并降低贵金属铂(Pt)的用量,一直是纳米催化剂材料领域研究的难点和热点。碳基过渡金属单原子催化剂(M-N-C)具有元素利用率高、本征活性强以及成本低、储量相对丰富的优势,在电催化氧还原反应过程中展现出独特的优势和广阔的应用前景。现阶段,M-N-C作为独立催

美研究绘制出副粘病毒3D原子结构-助力抗病毒药物开发

  美国科研团队首次绘制出副粘病毒一个关键酶的3D原子结构,可帮助开发包括抗冠状病毒药物在内的抗病毒药物。研究成果日前发表在《美国科学院学报》上。  副粘病毒是包括麻疹、腮腺炎、人副流感病毒和呼吸道合胞体病毒等常见病原体的一类病毒。由于同为RNA(核糖核酸)病毒,副粘病毒与冠状病毒作用机理相似。酶在