科学家通过抗分散策略阻断贵金属催化剂活性衰减
华东理工大学化学与分子工程学院、绿色化工与工业催化全国重点实验室教授郭耘,费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授戴升,联合北京大学化学与分子工程学院教授马丁,发现在丙烷完全氧化工况下,铂/氧化铈(Pt/CeO2)催化剂因Pt纳米团簇转化为单原子“旁观者”导致失活的机制,并提出通过氧化铌(NbOX)界面工程调控CeO2锚定位点,以阻断Pt单原子化、维持高活性Pt团簇的策略,同时拓展了该策略在其他贵金属催化剂及多反应体系中的普适性。相关研究近日发表于《德国应用化学》。 在负载型贵金属催化剂的设计中,精准识别并最大化高效催化活性位点、减少惰性“旁观者”至关重要,同时抑制反应过程中诱导的结构重构同样关键。如何直接通过抗分散策略保持高分散贵金属活性团簇,仍是当前研究中亟待解决的关键问题。 研究团队提出了一种基于NbOX修饰的界面工程的策略,NbOX通过占据 Pt/CeO2和Pt/9Nb-CeO2催化剂在丙烷完全氧化工况下的Pt物种......阅读全文
科学家通过抗分散策略阻断贵金属催化剂活性衰减
华东理工大学化学与分子工程学院、绿色化工与工业催化全国重点实验室教授郭耘,费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授戴升,联合北京大学化学与分子工程学院教授马丁,发现在丙烷完全氧化工况下,铂/氧化铈(Pt/CeO2)催化剂因Pt纳米团簇转化为单原子“旁观者”导致失活的机制,并提出通过氧化铌(NbOX)
科学家设计高活性和酸稳定性非贵金属催化剂
电解水是清洁能源开发利用的重要过程,而制备非贵金属电解水催化剂是清洁能源开发利用中亟待破解的关键难题。目前,在电解水材料的开发中,设计高活性且具有酸性环境中超长的电解稳定性的材料是面临的一大挑战。 中国科学院大连化学物理研究所研究员肖建平团队与日本理化学研究所教授中村龙
科学家设计高活性和酸稳定性非贵金属催化剂
电解水是清洁能源开发利用的重要过程,而制备非贵金属电解水催化剂是清洁能源开发利用中亟待破解的关键难题。目前,在电解水材料的开发中,设计高活性且具有酸性环境中超长的电解稳定性的材料是面临的一大挑战。 中国科学院大连化学物理研究所研究员肖建平团队与日本理化学研究所教授中村龙平团队合作,通过在金
科学家设计高活性和酸稳定性非贵金属催化剂
电解水是清洁能源开发利用的重要过程,而制备非贵金属电解水催化剂是清洁能源开发利用中亟待破解的关键难题。目前,在电解水材料的开发中,设计高活性且具有酸性环境中超长的电解稳定性的材料是面临的一大挑战。中国科学院大连化学物理研究所研究员肖建平团队与日本理化学研究所教授中村龙平团队合作,通过在金属氧化物Co
“纳米岛”新策略稳定原子级分散金属催化剂
人类的生产、生活都离不开化学反应,它关乎健康、环境、能源各个领域。其中,提高催化反应效率,提升催化剂耐久性,是化学科学的核心和关键,也是化学家不断追求的目标。 北京时间2022年10月26日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授曾杰课题组、华盛顿州立大学教授Yong Wang课题组、加利福
“纳米岛”新策略稳定原子级分散金属催化剂
北京时间2022年10月26日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授曾杰课题组、华盛顿州立大学教授Yong Wang课题组、加利福尼亚大学戴维斯分校教授Bruce C. Gates课题组和亚利桑那州立大学教授刘景月课题组合作,在《自然》杂志上发表最新研究成果。他们提出了一种“纳米岛”策略并制备出
研究提出全新高活性产氢催化剂稳定策略
氢能被认为是未来全球能源体系的重要支柱。高效、稳定、低成本的氢能生产已成为能源科技发展的关键挑战。近日,中国科学院大学教授周武团队与北京大学教授马丁团队合作,在《自然》(Nature)上发表了题为Shielding Pt/γ-Mo2N by Inert Nano-overlays Enables
通过载体空间隔离效应构建高热稳定性Pd活性位的新策略
在国家自然科学基金项目(批准号:21577034)资助下,华东理工大学詹望成课题组在大气污染控制化学研究方面取得重要进展。研究成果以“Taming the Stability of Pd Active Phases through a Compartmentalizing Strategy to
程功揭示登革病毒传播关键因素-提出抗登革热阻断策略
登革热是目前世界上传播流行最为广泛的病毒性传染病之一。登革病毒由蚊虫携带并且传播给人。目前,全世界范围内已有100多个国家及地区出现登革热的感染流行。据世界卫生组织(WHO)估计,全世界大约由25亿人生活在受登革热感染威胁的区域,每年有3.9亿人被登革病毒感染或重复感染,有50-100万人入院治
高分散超细铂/二氧化锡/还原石墨烯复合催化材料获进展
近期,固体所梁长浩研究员课题组在高分散超细铂/二氧化锡/还原石墨烯复合材料(Pt/SnO2/rGO)研究方面取得新的进展,相关工作已在Nano Energy上发表(Nano Energy, 2016, 26, 699-707)。 燃料电池作为一种高效、安全、清洁的化学能源而受到众多研究者的广泛
新策略实现电池寿命大幅提升
近日,记者从中科院青岛生物能源与过程研究所获悉,该所研究员梁汉璞带领的能源材料与纳米催化研究组通过巧妙设计,开发了一种非常简易有效的策略,该策略利用有机弱酸盐辅助热解,来同时提升铁-氮-碳催化剂中介孔分布和铁单原子含量。此外,还设计开发了一种利用阳离子表面活性剂络合氯铂酸盐,在聚合物合成过程中原
新研究为开发碱性膜燃料电池催化剂提供思路
近年来,随着我国双碳目标的提出,以碱性膜燃料电池为代表的氢能转化技术的开发受到重点关注。然而,该技术还存在着相当的技术瓶颈,主要在于电池阳极碱性氢氧化反应中镍催化剂的活性较低,无法实现对贵金属催化剂的有效替代,严重制约了碱性膜燃料电池的成本与效率。 近日,华中科技大学的研究团队,在调控镍活
福建物构所在单分子异相催化CO2还原研究中取得获进展
电催化二氧化碳还原(ECR)是一种清洁、温和、可持续发展的催化技术,它不仅具有降低大气二氧化碳浓度的潜力,而且可以获得高附加值的化学原料和燃料(例如CO、HCOOH、CH3OH等)。然而,ECR仍然存在以下障碍:过电势高、选择性差、稳定性不足等。因此,开发可以解决上述问题的非贵金属ECR催化材料
增强非贵金属电催化剂析氢活性和稳定性之化学掺杂
金属和金属合金电催化活性趋势与电催化剂的电子结构和性质有关。同样,“促进”物种对某些电催化剂本征活性的影响已有报道。因此可利用掺杂来调整电催化剂的电子特性,将缺电子或富电子的物质引入主体材料,可以调整其费米能级,改善其它电学性能,进而增强其电催化活性。上述掺杂物种也可能改变催化中心的氧化态以改变其本
PNAS:阻断癌症转移的新策略
血道转移是癌症在体内扩散最常见的方式之一。来自康奈尔大学生物医学工程系的研究人员在一项新研究中提出,血液有可能是阻止癌症转移最理想的位点。这项研究工作发表在近期的《美国科学院院刊》(PNAS)杂志上。 癌细胞从身体的一个部位转移至非相邻位点,会大大降低患者的生存概率——相比于治疗单个位点的
改性活性炭为载体!能在温和条件下提高催化活性
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员丁云杰、研究员严丽和研究员宋宪根团队,在甲醇多相羰基化反应研究中取得新进展。团队以功能化改性的活性炭为载体,系统研究了Rh单核络合物催化剂的多相甲醇羰基化反应性能。研究发现,氮、硫共改性的活性炭不仅能稳定锚定单金属位点Rh,而且能在更温和的反应条件下提高催
增强非贵金属电催化剂析氢活性和稳定性之构筑纳米结构
众所周知,电催化电流的大小与电催化剂的有效表面积息息相关。对电催化剂的化学组成或构相进行调整可增加催化活性中心的区域密度,而改变形貌(如纳米结构)即提升实际表面积也可增加可用的活性位点。不改变每个位点的反转频率(TOF),简单地通过电催化剂表面褶皱以增加可用位点的数量,定会提高整体电催化性能。这可能
增强非贵金属电催化剂析氢活性和稳定性之导电基底复合
高活性电催化剂(特别是导电性能较差)可通过与导电助剂制备复合材料增强导电性,上述导电助剂包括炭黑、纳米碳纤维或超细纤维、石墨碳、rGO、碳纳米管以及聚合物等。将电催化材料与导电基底进行整合通常可改善其性能和稳定性,由于将电催化剂直接与导电基底复合确保了电子传输通路阻抗较低并减少了电催化剂物理分层的可
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
新型非贵金属催化剂高效廉价
记者近日从中科院获悉,该院化学所分子动态与稳态结构国家重点实验室研究员杨新征,通过对金属酶活性中心结构的模拟,计算设计了高效、廉价的新型非贵金属催化剂。 杨新征的研究集中在过渡金属催化的加氢和脱氢反应。这是石化、制药以及精细化工等领域的基础,并与二氧化碳转化利用和可再生能源开发密切相关。 新
低比表面纤维基载钯催化剂去除VOCs研究进展
挥发性有机物(VOCs)是加重大气复合污染的重要前驱体之一。根据 “十三五规划纲要”,2020年VOCs排放总量较2015年要下降10%以上。要实现总量减排,亟需加大VOCs污染控制力度。催化燃烧技术是去除VOCs的主流技术之一,应用最为广泛的催化剂为贵金属催化剂。催化剂载体能提升贵金属分散和改
高效非贵金属析氢电催化研究获进展
复旦大学材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展,相关研究成果近日发表于《先进材料》。 氢能作为一种原料丰富、燃烧值高、零污染的清洁能源,被科学家和大众寄予了很高的期望。要想发展氢能技术,不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气,但析氢反应所需过电位较高,需要
析氢反应电催化剂研究:新材料替换铂金
复旦大学26日发布,该校材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展,相关研究成果近日发表于国际期刊《先进材料》。图片来源于网络 氢能原料丰富、燃烧值高、零污染,被科学家和大众寄予厚望。要想发展氢能技术,不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气,这就是析氢反应。但
实现高载量单原子分散金属氮催化剂的普适性宏量制备
近年来,单原子催化剂因其高的原子利用率、明确的催化活性中心和高的催化性能而成为研究前沿与热点。但由于在制备过程中活性原子易于迁移和聚集,使得单原子催化剂的高载量可控制备仍存在巨大挑战。如何实现高密度的单原子催化活性位点,以及如何实现其低成本宏量制备是单原子分散催化剂迈向应用的关键。金属-氮类催化
大化所高分散铱催化剂研究取得重要进展
高分散铱催化剂催化活性研究 高分散贵金属催化剂在化工过程中有着广泛的应用,如何通过制备方法的调控实现贵金属的高分散一直是该领域挑战性课题之一。 中科院大连化学物理研究所张涛研究员和王晓东研究员领导的研究团队长期致力于高分散金属催化剂的研究与开发,近期在高分散铱(Ir)催
城市环境所纤维基载钯催化剂去除VOCs研究中取得进展
挥发性有机物(VOCs)是加重大气复合污染的重要前驱体之一。根据 “十三五规划纲要”,2020年VOCs排放总量较2015年要下降10%以上。要实现总量减排,亟需加大VOCs污染控制力度。催化燃烧技术是去除VOCs的主流技术之一,应用最为广泛的催化剂为贵金属催化剂。催化剂载体能提升贵金属分散和改
非贵金属析氢催化剂研究获进展
近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心、中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)与材料系双聘研究员陈乾旺课题组发现,氮掺杂石墨烯层包覆的合金粒子作为酸性条件下电解水制氢(HER)催化剂,表现出优异的性能和循环稳定性。相关研究成果以Non-precious alloy enca
Nano-Energy综述:特定金属−氮−碳活性位点的调控策略
【内容速览】 目前,最先进的电催化剂仍然严重依赖于传统的贵金属基纳米粒子,其成本一直居高不下且资源稀缺。而热解型的金属、氮共掺杂的碳材料金属−氮−碳(M−N−C)成本相对低廉,催化性能优异,成为当前性能最佳的贵金属基催化剂最有希望的继承物。 鉴于此,昆明理工大学胡觉教授、港科技大学邵敏华教授
大连化物所纳米碳材料催化研究获进展
采用廉价和储量丰富的非贵金属替代稀有的贵金属作为催化剂,实现重要能源和化工过程的高效转化是当今催化科学和化学化工研究的热点。近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室副研究员邓德会和中科院院士包信和带领的研究团队在长期深入研究纳米碳材料催化的基础上,通过创新二维纳米碳材料(类石墨烯
开发出新型双功能铁纳米杂化结构催化剂
烯烃氧化反应是一类重要的工业反应,其氧化产物包含醛、酮、1,2-二酮、环氧化合物等,这些氧化产物在合成香料、医药中间体以及涂料、油漆等方面都具有极其广泛的应用。传统烯烃氧化反应方法(如:臭氧氧化、Wacker氧化、Lemieux-Johnson氧化、烯烃环氧化等)往往需要使用储量低、价格昂贵、毒