动态金属催化研究获新进展!“多米诺效应”揭示催化剂结构演变奥秘
近日,我所催化与新材料研究室(十五室)张涛院士、杨冰副研究员团队与中国科学院上海高等研究院朱倍恩研究员合作,在动态金属催化研究与设计方面取得新进展。研究团队通过原位解析不同尺寸的Pd/FeOx催化剂在CO2加氢过程中的动态演变行为,揭示了催化剂结构演变与反应进程之间的“多米诺效应”,为催化剂的高效设计提供了新思路。在多相催化领域中,动态碳化作为一种常见的催化剂重构过程,其关键调控因素的识别对催化剂性能优化至关重要。然而,在实际反应进程中,反应环境、反应中间体与催化剂结构演变之间存在错综复杂的耦合作用,这为原位解析高活性结构、实现催化剂的理性设计带来挑战。在本工作中,研究团队发现,大颗粒5Pd-FeOx催化剂(直径大于5nm)在反应初期受H2主导,促进金属载体合金化(RMSI)产生Pd3Fe合金。该合金表面进一步促进HCOO*反应中间体(加氢路径),导致快速表面碳化,形成高活性的Pd3Fe@Fe5C2/Fe3O4结构,展现出优异的......阅读全文
过渡金属催化剂是生命起源的关键
要解释生命如何在地球上出现这个悬而未决的大问题,就像是回答先有鸡还是先有蛋的悖论:诸如氨基酸和核苷酸这样的基本生化物质,是如何在生物催化剂(蛋白质或核酶)出现之前而完成其构造的?在最新一期《生物学通报》(The Biological Bulletin )上,科学家发
丰产金属催化羰基化研究获新进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512438.shtm近日,华东理工大学化学与分子工程学院教授陈宜峰课题组分别在《自然-通讯》和《中国化学》上发表论文,在线报道了课题组在丰产金属催化的羰基化研究工作的最新进展。过渡金属催化不饱和烃的碳金
我所揭示金属—分子筛类酶催化特性
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202207/t20220713_6476937.html 近日,我所低碳催化与工程研究部(DNL12)刘中民院士和魏迎旭研究员团队,与理论催化创新特区研究组(05T8组)肖建平研究员团队合作,在金属—分子筛局域结构和微环
金属所新型光催化还原材料研究获进展
自20世纪70年代以来,光催化技术由于在解决人类面临的能源危机和环境污染上的巨大潜力而受到广泛关注。光催化反应中,半导体光催化材料(如TiO2)吸收光被激发,产生光生电子和空穴;光生电子和空穴迁移到材料表面后,既可以发生氧化反应,也可以发生还原反应。以光生电子为主导的光催化还原反应能够有效去除水
双金属纳米簇催化剂“1+1>2”
金(Au)是公认的惰性金属,但纳米金却具有很高的活性,是非常优异的催化剂。这就是其作为第四代催化剂的独特之处。金钯双金属纳米簇催化剂更可能高效实现氢气、氧气直接合成过氧化氢。在近日由北京化工大学主办的2013年首届中欧双金属纳米簇国际研讨会上,记者领略了双金属纳米簇催化剂的神奇之处。这种具有“1
金属/碳化硅光催化有机合成研究取得进展
中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室研究员郭向云带领的研究团队与美国伊利诺伊大学香槟分校教授杨宏合作,采用能够响应可见光的立方型高比表面积碳化硅(SiC)为载体,利用金(Au)纳米颗粒的表面等离子体共振效应,设计出新型Au/SiC光催化体系,在室温常压和可见光照的条件下,成功实现ɑ,
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
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
金属所提出增强极性光催化材料性能新思路
光催化技术在能源利用、环境保护等领域具有广阔应用前景。光催化过程可大致划分为光能吸收、光生电荷分离和表面反应三个主要步骤,其中光生电荷能否有效分离直接制约着整个光催化过程的效率。通过材料设计为光生电荷迁移提供足够驱动力,可有效提高光生电荷分离效率,增强材料光催化效率。近年来,极性光催化材料研究得
基于同步辐射光的催化剂动态结构原位表征装置通过验收
12月26日,中国科学院计划财务局组织专家在山西煤炭化学研究所,对王建国研究员负责的中国科学院科研装备研制项目“基于同步辐射光的催化剂动态结构原位表征装置”进行验收及成果鉴定。 验收鉴定专家委员会由中科院高能物理所胡天斗研究员、谢亚宁研究员、北京大学刘海超教授、太原理工大学李瑞丰教授、董晋
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属磷化物
金属磷化物与普通金属化合物(如碳化物、氮化物、硼化物和硅化物)具有相似的物理特性,其具有较高的机械强度、导电性和化学稳定性。不同于碳化物和氮化物相对简单的晶体结构(如面心立方、密堆六方或简单六方),由于磷原子的半径大(0.109 nm),磷化物的晶体结构是三斜。磷化物中斜方构造子与硫化物类似,但金属
碳基电催化剂中金属位点的可控合成与电催化应用获进展
电催化剂在未来清洁能源转换与存储装置中有着重要应用,之前的大量研究通过热解法在碳基材料中引入金属组分与氮的掺杂来提高电催化活性。然而,金属有多种存在形式,且其形成及催化作用始终存在争议。 近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员施剑林与陈航榕带领的课题组在碳基电催化剂中金属位点的可控合成与电催化
我国学者通过金属铋成功制备电催化合成氨的新型催化剂
近日,张江实验室上海光源科学中心司锐研究员与北京理工大学殷安翔教授课题组、北京大学张亚文教授/严纯华课题组合作,依托上海光源BL14W1线站,利用原位XAFS探测技术,在非贵金属催化剂提升电化学合成氨技术方面取得了重要进展,相关研究结果以“Promoting nitrogen electrore
sp杂化氮掺杂的石墨炔!非金属催化剂取代铂基催化剂
燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点,使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程,需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的 ORR 催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中,燃料电池电堆成本占总成本
二维层状介孔非贵金属电催化剂的高效催化氧还原反应
燃料电池因具有高效和环境友好等优点,被认为是21世纪的重要动力来源。燃料电池阴极氧还原反应是总体性能提升的限制因素,催化氧还原反应中使用最多的是贵金属铂基催化剂,但面临着高成本和低稳定性等问题。因此,研制新型的具有高催化性能的非贵金属催化剂显得尤为重要。近日,内蒙古大学的张军教授课题组采用一种普
能源与催化学术研讨会在金属所召开
10月14日至15日,能源与催化学术研讨会在中科院金属研究所召开。来自全国30多个高等院校、中科院科研院所、中石化及中石油研究机构的110余名代表参加了本次会议。会议开幕式由金属所苏党生研究员主持,金属所所长杨锐致欢迎词,沈阳材料科学国家(联合)实验室主任卢柯院士代表国家
Advion推出新型金属催化剂反应监控探针
分析测试百科网讯 近日,Advion公司在第251届美国化学学会全国会议暨博览会上宣布推出一款其紧凑型质谱Expression的突破性地在线进样技术,IASAP。新的IASAP(惰性气体固体分析探针(ASAP®))最初是由宾夕法尼亚大学的Charles McEwen博士研究开发的,随后
原位增强金属载体相互作用影响醇的催化转化
ACS Catal.:原位增强金属-载体相互作用影响醇的催化转化 催化界已经对强金属-载体相互作用(SMSIs)和催化剂失活进行了数十年的深入研究。SMSIs在负载型金属氧化物中的促进作用通常与高温(>500°C)下的H2处理有关,催化剂失活通常归因于烧结、活性金属的浸出、金属的过氧化以及反应
非金属等离激元催化领域研究获重要进展
在国家自然科学基金重点项目和面上项目等资助下,暨南大学娄在祝教授与郭团教授合作攻关,在非金属等离激元催化领域取得重要成果。相关研究近日发表于《自然—通讯》(Nature Communications)。 表面等离激元作为一种高密度、强局域、高效率光电调控手段,在能源、海洋、生物、环境、医学等领
基于过渡金属催化脱羧的交叉偶联反应研究获进展
联芳烃化合物普遍存在于天然产物、药物和有机功能材料的结构骨架之中,以廉价易得、易于控制的原料出发,经过简洁方便的路径合成联芳烃化合物吸引了众多化学工作者的关注。 在国家重大科学问题导向项目、国家自然科学基金重点项目和中科院重要方向项目的资助下,中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室
非金属等离子体光催化领域取得重要进展
近日,暨南大学物理与光电工程学院(理工学院)纳米光子学研究院教授娄在祝、李宝军团队与山东大学教授王泽岩团队合作,在非金属等离子体光催化领域取得重要进展。相关成果发表于《先进材料》(Advanced Materials)。微流反应器中高活性等离子体氧化钨光催化叔丁醇脱水反应。研究团队供图论文共同通讯作
如何提高过渡金属硫化物的催化性能
金属硫化物通常是半导体或绝缘体,金属单质是导体,它们作为催化剂的加氢机理不同,反应条件也不同,金属硫化物作为催化剂在加氢反应中通常需要高压,条件相对要苛刻,金属单质(镍、铂、钯)加氢活性很高,一般要求条件比较温和。此外,常用的过渡金属硫化物一般是由氧化物硫化得到的,常用的过渡金属单质不容易硫化,发生
制氢新突破——廉价高效“双金属”催化剂
特拉华大学和哥伦比亚大学的研究人员制备出了一种廉价的双金属催化剂,该催化剂是由铜钛金属模拟贵金属铂的结构制备而成,其可以大大提高电解水制氢的效率,应用前景广阔。 德拉瓦大学的研究人员发现了一种廉价且高效的催化剂,可以将水转化为氢燃料,这使氢成为可持续能源更进一步。 “二氧化碳的排放使人们越来
我国学者发现金属纳米催化剂尺寸效应
记者从中国科学技术大学获悉,该校路军岭教授课题组与李微雪教授课题组合作,首次揭示了金属纳米催化剂中,几何效应和电子效应各自对催化反应随尺寸变化的调变规律,创造性地提出一种拆分剥离金属颗粒几何效应和电子效应的策略——金属纳米颗粒的“氧化物选择性包裹”。在具有重要应用背景的铂催化苯甲醇选择性氧化到苯
我国利用石墨炔实现零价金属原子催化的突破
在国家自然科学基金委员会重大项目资助下,中国科学院化学研究所石墨炔研究团队建立了原子催化的新理念,改变了传统的催化观念,实现了该领域至今没破的难题。研究成果以“Anchoring zero valence single atoms of nickel and iron on graphdiyne
金属催化剂分别有哪几种类型
在化学反应中只能用二氧化猛催化剂吗?不一定催化剂是有选择性的催化剂有两种机理:1,催化剂在反应过程中参与反应,在反应完成之后被还原成原始的成分.例如:加热分解高锰酸钾的时候加入锰酸钾.高锰酸钾分解过程当中,锰酸钾是参与反应的,具体方式不清楚.最后以锰酸钾出现.反应前后催化剂形态变化,颗粒变粉末,粉末
电解水制氢催化剂非贵金属介绍
构建电催化剂的元素。根据其物理和化学性质,大致将这些元素分为三组:①贵金属铂(Pt)——目前常见的贵金属HER电催化剂;②用于构建非贵金属电催化剂的过渡金属元素,主要包括铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、钼(Mo)和钨(W);③用于构建非贵金属电催化剂的非金属元素,主要包括硼(B)
新型燃料电池阴极非金属催化剂问世
中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室王丹研究员团队日前研发出一种杂化氮掺杂的石墨炔,在催化燃料电池阴极氧还原反应(ORR)中显示出良好的催化性能,这一发现将推动非金属催化剂取代铂基催化剂的进程。 ORR是一个动力学迟缓的过程,需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。王丹介绍,传统的O
原位解析界面PdHx诱导负载型PdZn/ZnO催化剂动态形成获进展
近期,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心联合研究部研究员张炳森、苏党生与吉林大学教授张伟、中科合成油技术有限公司博士刘晰,以透射电镜“气体-加热原位样品台”(DENSsolutions Climate)结合自制的控气装置为主要研究手段,并结合原位X射线衍射(in-situ XRD)和程
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硼化物
与金属磷化物类似,金属硼化物材料也具有一定的HER催化活性,已获得研究人员的关注并进行研究。金属硼化物(及其合金)可以简单的通过金属卤化物和硼氢化盐溶液反应制备。例如,已对掺杂或纯非晶态硼化镍(Ni2B)在碱性介质中的HER电催化性能进行探索。最近,硼化钼(MoB)在酸性和碱性条件下均具有较好电催化