科研人员开发出具有凸出位点结构的“悬浮”式单原子催化剂
近日，中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员乔波涛、副研究员张波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研究员吴忠帅团队，联合香港城市大学教授刘彬、福建师范大学教授于广涛等，在新型单原子催化剂构建方面取得进展。自2011年中国科学院院士张涛团队等提出“单原子催化”概念以来，科研人员已发展出丰富的单原子催化剂制备与调控策略。基于此，科研人员尝试在原子级水平上研究非均相催化过程。单原子催化因而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，可能在化学反应过程中引入空间位阻，导致单原子催化剂性能下降。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。该团队开发了新颖的具有“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NiO表面。进一步，理论计算表明，该催化剂独......阅读全文
研究开发拟酶单原子催化剂实现甲烷高效转化制含氧化合物
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、中国科学院院士张涛和研究员王晓东、副研究员黄传德、研究员乔波涛等开发了一种拟酶铜基单原子催化剂（Cu1/CN），实现甲烷高效转化制含氧化合物。甲烷直接选择性氧化制甲醇、甲基过氧化氢等高附加值含氧化合物，是天然气资源合理利用的重要途径。然而
美首次研制出稳定的单原子层锗
据物理学家组织网4月10日报道，60年前，锗被用来做成了第一块晶体管，但随后被硅取代，现在，美国科学家首次成功制造出了单原子厚度的锗——单锗(germanane)，其电子迁移率是硅的10倍，因而有望取代硅用于制造更好的晶体管。研究发表在最新一期的美国化学会《纳米》杂志上。 单锗的结构同由单
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
3D蜂窝状有序多孔结构负载Pt单原子电催化剂
近日，中国科学院广州能源研究所研究员闫常峰团队联合中科院金属研究所在开发三维蜂窝状介孔结构负载Pt单原子氢燃料电池催化剂方面取得进展，相关研究成果发表于英国皇家化学学会（RSC）期刊《材料化学A辑》。研究工作得到中国科学院STS重点项目和广州市科技计划项目的支持
3D蜂窝状有序多孔结构负载Pt单原子电催化剂
近日，中国科学院广州能源研究所研究员闫常峰团队联合中科院金属研究所在开发三维蜂窝状介孔结构负载Pt单原子氢燃料电池催化剂方面取得进展，相关研究成果发表于英国皇家化学学会（RSC）期刊《材料化学A辑》。研究工作得到中国科学院STS重点项目和广州市科技计划项目的支持
清华大学等单原子催化最新成果速览
限制质子交换膜燃料电池（PEMFCs）大规模应用的关键在于阴极Pt基氧还原（ORR）电催化剂的稀缺性，负载在碳载体上的氮（N）配位过渡金属单原子或双原子催化剂是一类潜在的替代催化剂。然而，大多数的单原子和双原子催化剂都存在稳定性差的严峻挑战。阴离子配位可以调控双原子催化剂的电子结构，从而实现电催
单原子催化剂的EMSIs对催化效率有何帮助？
负载型金属催化剂广泛应用于多种工业催化反应中。单原子催化剂因其高金属原子利用率和新奇的催化特性，近些年引发科研工作者们的热烈关注。然而伴随着尺寸减小带来的表面自由能的升高，很容易导致单原子催化剂的稳定性降低，容易发生团聚，进而使得催化剂失活。为解决这一难题，中国科学技术大学教授路军岭课题组与教授
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
大连化物所实现单原子催化剂配位环境调控
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王爱琴、中科院院士张涛团队与清华大学教授李隽合作，发展了一种乙二胺络合-惰性气氛快速热处理的单原子催化剂制备新方法，在不改变单原子分散的前提下，可以精细调控单原子中心的配位环境，从而建立了单原子配位环境、电子结构和催化性能之间的关系。
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
科研人员开发邻域纳米结构生物传感膜
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503555.shtm葡萄糖检测和实时连续监测对于糖尿病等疾病的诊断和预防，以及制糖和发酵过程中的可控生产至关重要。在这一过程中，以葡萄糖氧化酶、普鲁士蓝、电极为核心的葡萄糖生物传感设备极具前景。近日，中国
科研人员开发邻域纳米结构生物传感膜
葡萄糖检测和实时连续监测对于糖尿病等疾病的诊断和预防，以及制糖和发酵过程中的可控生产至关重要。在这一过程中，以葡萄糖氧化酶、普鲁士蓝、电极为核心的葡萄糖生物传感设备极具前景。 近日，中国科学院过程工程所生化工程国家重点实验室开发出具有邻域纳米结构的新型三维介孔生物传感膜，大幅提高了葡萄糖生物传
美开发厚度为单原子直径的半导体薄膜
美国北卡州立大学研究人员22日表示，他们开发出制造高质量原子量级半导体薄膜(薄膜厚度仅为单原子直径)的新技术。材料科学和工程助理教授曹林友(音译)说，新技术能将现有半导体技术的规模缩小到原子量级，包括激光器、发光二极管和计算机芯片等。 研究人员研究的材料是硫化钼，它是一种价格低廉的半导体材
研究开发出基于红细胞的单原子纳米酶
12月6日，中国科学院生物物理研究所研究员高利增和北京交通大学教授张金华在《先进科学》杂志发表论文，提出了一种红细胞模板化策略，以其丰富的血红蛋白作为铁源制备铁单原子纳米酶。 纳米酶是一类具有类酶催化性能的纳米材料，是新一代人工酶，在生物医学领域有着广泛的应用前景。自2007年首次发现四氧化三
科研人员构建出氮化碳负载铜原子簇催化剂
在催化科学领域，单原子催化剂因独特的催化潜力而备受关注。但是，单原子催化剂的本征质量活性受限，制约其实际应用。 中国科学院青岛生物能源与过程研究所与兰州化学物理研究所合作，基于少原子团簇催化剂精准可控的结构与金属聚集效应等优势，通过原子级活性位点的设计与多原子协同作用的调控，构建出氮化碳负载铜
澳研制出完美的单原子晶体管
据英国《新科学家》杂志2月20日(北京时间)报道，澳大利亚科学家表示，他们研制出一种单原子晶体管，其由蚀刻在硅晶体内的单个磷原子组成，拥有控制电流的门电路和原子层级的金属接触，有望成为下一代量子计算机的基础元件。研究发表在2月19日出版的《自然·纳米技术》杂志上。 在最新研究中，科学家们利
大连化物所单原子催化应用于类芬顿反应研究取得新进展
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员黄延强、中科院院士张涛团队与新加坡南洋理工大学教授刘彬合作，首次将氮掺杂石墨烯锚定的Co单原子催化剂应用于类芬顿反应中。相关研究结果以全文形式发表在《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc.）上，并被邀请作为JACS当期封面文章。 近年来，以催化过
我国科学家研发出一种单原子OER催化剂，可降低制氢成本
近日，浙江大学化学工程与生物工程学院侯阳研究员，通过将高度分散的镍单原子锚定在氮—硫掺杂的多孔纳米碳基底，设计开发出了一种单原子OER催化剂，可以使电/光电催化水裂解析氧反应更加高效,从而提升制备氢气的效率。这种新型催化剂可将制氢成本降低80%，并大幅提升OER反应的稳定性。研究成果发布在最新一
新型高活性单原子催化剂提升锂硫电池性能
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员陈剑团队和研究员邓德会团队合作，在锂硫电池硫正极单原子催化剂研究方面取得新进展，合成了一种新型P配位单原子Fe催化剂，提升了锂硫电池性能。相关成果发表在《先进功能材料》上。 锂硫电池因其高能量密度优势，被视为最具应用前景的下一代二次电池之一。然而，硫正极
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
大连化物所单原子催化剂用于二氧化碳转化研究取得进展
近日，中国科学院大连化学物理研究所航天催化与新材料研究室研究员黄延强、副研究员杨小峰团队在单原子催化剂的设计合成及催化应用策略研究方面取得新进展，采用含氮有机聚合物材料为载体，制备出类均相铱活性中心的单原子催化剂，该催化剂在二氧化碳加氢反应中表现出优异催化性能。相关研究成果以全文的形式于Cell
《nature－nanotechnology》封面故事：单中心近邻原子协同催化
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与材料科学学院曾杰教授研究团队，通过构筑高铂负载量的铂-硫化钼原子级分散催化剂，揭示出单中心近邻原子协同催化作用机制，且该协同作用是通过近邻金属原子之间的配位硫原子体现出来的。该成果作为封面文章以“Synergetic interacti
我所通过双单原子亚纳米反应器实现高效电化学固氮
近日，我所微纳米反应器与反应工程学研究组（05T7组）刘健研究员团队与天津大学梁骥教授团队、澳大利亚斯威本科技大学孙成华教授团队合作，通过亚纳米空间限域策略，开发了Fe-Cu双单原子亚纳米反应器，用于电催化N2还原反应，实现了NH3高效率合成，为电催化固氮提供了新思路。 单原子催化剂由于能最大
青岛能源所利用双模板策略合成整体式单原子催化剂
碳载单原子催化剂在多相催化领域受到关注。然而，在碳载单原子催化剂合成过程中，大量单原子被嵌入到碳基底或微孔孔道中，引起传质限制，致使催化性能降低。另外，碳载单原子催化剂通常是以纳米/微米级的粉末态存在，在实际应用中需要添加胶黏剂，通过压片、挤条等手段成型，这一过程会导致催化剂孔道堵塞、活性位点包埋
我所开发出石墨烯限域N,O对称配位不饱和Fe单原子新材料
原文地址：http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202306/t20230602_6768821.html 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）吴忠帅研究员团队与纳米与界面催化研究组（502组）包信和院士团队合作，在精准限域调控配位不
科研人员构筑出表面增强拉曼光谱单热点放大器
中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员杨良保等利用自发的毛细力捕获纳米颗粒，构筑了由单根银纳米线和单个金纳米颗粒组成的单热点放大器，实现了表面增强拉曼光谱（SERS）高稳定和超灵敏检测。相关成果以 A capillary force-induced Au nanoparticle–Ag n
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