团簇催化剂突破低温壁垒:以更低能耗实现二氧化碳高效转化为甲醇
在应对气候变化的科技攻坚中,将大气中过剩的二氧化碳(CO₂)转化为有用化学品,被视为构建"碳循环经济"的核心路径之一。然而,CO₂分子的高度稳定性令其活化极为困难,传统催化剂往往需要在250°C以上的高温条件下运行,这不仅消耗大量能源,还会使甲醇的选择性大幅降低。如今,一项发表于《自然·化学》(Nature Chemistry)的最新研究带来了重大突破——研究团队设计出一种结构精准的团簇催化剂,能在仅180°C的温度下高效、持久地将CO₂转化为甲醇,且活性在连续运行5个月后依然毫不衰减。 该研究由斯坦福大学博士后研究员 Zhihengyu Chen、斯托尼布鲁克大学教授 Karena Chapman,以及西北大学著名材料化学家 Joseph T. Hupp 等人联合主导,并借助俄亥俄州立大学 Rachel Getman 教授团队的密度泛函理论(DFT)计算对反应机制进行了深度阐释。 设计理念:原子级精确催化剂 ......阅读全文
廉价甲烷干重整催化剂降低温室气体转化成本
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509521.shtm
科学家发明光驱动有机反应金属催化剂
中国科学技术大学教授熊宇杰课题组设计了一类独特的金属钯纳米材料,同时具有高催化活性和太阳能利用特性,在光驱动有机加氢反应中展现出优异的催化性能,在室温光照下即可达到70摄氏度加热反应的催化转化效率。该成果近日发表在《德国应用化学》上。 传统的利用太阳能驱动化学反应路径是基于半导体的光催化技术,
化学所在惰性碳氢键活化研究中取得系列进展
碳氢键是一类基本的化学键,存在于几乎所有的有机化合物中。碳氢键的键能非常高,碳元素与氢元素的电负性又很接近,因而碳氢键的极性很小,这些因素使得碳氢键具有惰性,在温和条件下将碳氢键选择性催化活化、构建其它含碳化学键存在热力学和动力学的双重挑战,是化学研究的一个基本问题,也是制约分子合成和制备获得重
清华大学主办国际期刊出版,全文免费获取
Polyoxometalates(《多金属氧簇(英文)》,ISSN 2957-9821)是清华大学主办的国际首个多金属氧簇领域跨学科学术期刊,旨在传播多金属氧簇领域前沿基础研究和创新性应用研究最新进展,致力于为国内外多金属氧簇领域的学者搭建一流的国际学术交流平台,促进多金属氧簇领域学术交流和发展。该
我所基于电子性质调变的MOFs催化剂实现甲烷高选择性转化
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202207/t20220707_6472531.html 近日,我所催化与新材料研究中心王晓东研究员、林坚研究员等和贵州大学朱纯教授等合作,在低温CH4转化研究方面取得新进展。合作团队基于UiO-66基MOFs催化剂上电
液相激光辐照制备高分散加氢催化剂方面取得进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在液相激光辐照制备高分散加氢催化剂方面取得新进展,构筑了具有高催化活性、高选择性以及高稳定性的非贵金属加氢催化剂。相关研究成果发表于国际期刊《先进材料》(Advanced Materials)。 1,2,3,4-四氢喹啉及其
新型催化剂实现甲烷高效转化
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502713.shtm随着页岩气的大量开采,将其主要产物甲烷在温和条件下直接选择性转化为高附加值的含氧化合物,引起了研究人员的广泛关注。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王晓东、研究员林坚等和福州大学
郑大制备手性金属有机框架材料
近日,郑州大学化学与分子工程学院麦松威院士实验室制备出一种结构新颖的手性金属有机框架结构(MOF)材料。相关研究内容发表在化学类顶级期刊《美国化学会志》上。 该材料实现了铁电和颜色的双开关行为,并通过精确的晶体结构解析合理解释了这种双开关机理。审稿人一致认为该工作为探索水分子基铁电MOF材
金属有机框架材料研究取得系列进展
金属有机框架材料(Metal-Organic Frameworks, MOFs)是一类由有机配体和无机金属离子/金属簇自组装形成的新型晶态多孔材料,具有比表面积高、结构可调和孔环境可修饰等优点,在甲烷、氢气等能源气体存储和二氧化碳分离等领域具有巨大的潜在应用价值。 近日,中国
温晓东团队在含碳资源的催化转化研究中获进展
当前,化石燃料在全球一次能源需求的占比中较大。含碳资源的催化转化是世界范围内经济增长和能源结构调整过程中面临的主要挑战,也是未来通过“负排放”技术(即CO2的捕获与转化)实现全球“碳中和”目标的重要技术路径之一。考虑到经济效益和产业化,含碳资源的大规模转化需要廉价且高效的非贵金属型过渡金属催化剂
科学家提出金属碳化钼体系“选择性部分重整”制氢新技术
近年来,生物乙醇因可再生性、高含氢量及良好的储运安全性,成为备受关注的绿色制氢原料。而传统的乙醇-水重整制氢技术存在两大难题。一是该过程通常需在400℃至600℃的高温条件下进行,能耗高且难以避免乙醇分子C-C键断裂导致的CO2排放;二是现有催化剂易受到积碳和烧结失活的影响,限制其工业化应用,难
科研人员在烟气低温催化脱硝领域取得新进展
近日,西安交通大学电气学院、电工材料电气绝缘全国重点实验室、新型储能与能量转换纳米材料研究中心研制了一种新型高耐水低温脱硝催化剂IPA-Mn-BTC。该催化剂研究解决了低温脱硝催化剂硫酸氢铵沉积物难以分解这一瓶颈问题,揭示了其抗水性能优异的内在原因,为提高低温脱硝催化剂抗水性能提供了新的思路。相
北京镁瑞臣科技分享:关于光催化的这些知识您知道吗
北京镁瑞臣科技有限公司主营以光催化行业为主线,本文主要分享关于光催化相关知识。主要从光催化知识、光催化发展史、光催化材料等方面将各种相关知识进行整合,如下: 1、 什么是光催化 一般说来,催化分为均相催化、多相催化和酶催化,而光催化是多相催化的一个分支。光催化是利用光能进行物质转
研究提出微波驱动催化废塑料回收增值利用策略
回收废弃塑料有助于环境修复和相关产业发展,但现有技术难以直接回收受污染的混杂废塑料,需在回收前对其进行分拣、清洗等预处理。而预处理过程成本高、耗时长和耗能高,同时回收后的塑料通常导致质量降低。相对塑料回收而言,废弃混杂塑料的升级再造策略则为其管理与增值利用带来希望,可将废弃混杂塑料直接转化为烯烃单体
研究提出微波驱动催化废塑料回收增值利用策略
回收废弃塑料有助于环境修复和相关产业发展,但现有技术难以直接回收受污染的混杂废塑料,需在回收前对其进行分拣、清洗等预处理。而预处理过程成本高、耗时长和耗能高,同时回收后的塑料通常导致质量降低。相对塑料回收而言,废弃混杂塑料的升级再造策略则为其管理与增值利用带来希望,可将废弃混杂塑料直接转化为烯烃
中国科学院金属研究所实现有机载氢分子高效制氢
最近,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员刘洪阳团队与北京大学教授马丁、清华大学教授李隽、南方科技大学教授王阳刚、中国科学院大学教授周武、香港科技大学教授王宁等团队合作,通过精准构筑亚纳米尺度原子级分散Pd、Pt金属团簇催化材料,实现有机载氢分子高效制氢,《美国化学学会杂志》 (J
二氧化碳合成重要化学品:开辟CCUS高效利用新途径
二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)技术,是煤炭实现低碳排放的主要途径之一,是我国践行低碳发展战略的重要技术选择。CO2的高值化利用,不仅可减少碳排量、缓解温室效应,还能产生显著的社会经济价值。由于CO2分子存在不易活化、反应路径复杂、产品选择性低等问题,其活化转化已成为国际公认的科学难题。
高性能电催化剂的制备的新思路
甲酸/甲酸盐作为一种重要的化工原料及燃料被广泛应用于化工、能源等领域。但工业化制备甲酸/甲酸盐的过程十分耗时、耗能,但电化学合成工艺可以在常温常压下得到甲酸/甲酸盐产物,是一种有前景的替代方案。然而,如何设计开发高效稳定的甲酸/甲酸盐电化学合成体系是目前面临的挑战。 电催化CO2还原反应(CO
科研人员在烟气低温催化脱硝领域取得新进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515785.shtm近日,西安交通大学电气学院、电工材料电气绝缘全国重点实验室、新型储能与能量转换纳米材料研究中心研制了一种新型高耐水低温脱硝催化剂IPA-Mn-BTC。该催化剂研究解决了低温脱硝催化剂硫
合肥研究院在金属团簇研究中取得进展
金属纳米团簇是近年来发展起来的一种新型材料,其特殊的尺寸范围、确定的组成结构、独特而又丰富的物理、化学性能激起了广大科研工作者的兴趣。然而,金属纳米团簇的研究也存在很多困难和挑战(如精准合成、结构解析等)。应对这些问题和挑战,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员伍志鲲课题组进行了不懈
福建物构所离子型框架高效催化串联反应研究获进展
串联反应由于其具有高效的原子利用率、可减少能源消耗及浪费等优点,引发学界关注。然而,由于在一个反应系统中,多个活性位点的协同及不同反应条件的不相容性,构建高效串联催化体系仍具有挑战性。近年来,多孔共价三嗪骨架材料(CTFs)以其良好的热稳定性、化学稳定性和高比表面积,得到广泛关注。但此前,CTF
二氧化碳与炔烃反应生成炔酸机理研究取得进展
CO2与炔烃反合成炔酸,可将CO2完全转化为高值化学品,兼具环境效益与经济效益。目前关于CO2与炔反应合成炔酸的研究多集中于使用金、银、铜作为活性金属设计多相催化剂来实现末端炔烃的羧化反应。近日,中国科学院兰州化学物理研究所通过实验结合理论模拟的方法,推导并验证了银为活性金属设计多相催化剂来实现末端
二氧化碳与炔烃反应生成炔酸机理研究取得进展
CO2与炔烃反合成炔酸,可将CO2完全转化为高值化学品,兼具环境效益与经济效益。目前关于CO2与炔反应合成炔酸的研究多集中于使用金、银、铜作为活性金属设计多相催化剂来实现末端炔烃的羧化反应。近日,中国科学院兰州化学物理研究所通过实验结合理论模拟的方法,推导并验证了银为活性金属设计多相催化剂来实现末端
共价有机框架材料光催化领域迎新进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502801.shtm近日,华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队在“博新计划”人才项目、国家自然科学基金等项目的支持下,在共价有机框架材料光催化领域的研究取得新进展。相关研究论文发表于Angewandte C
核壳型双金属纳米催化存在共轭双量子尺寸效应被揭示
近日,中国科学技术大学教授路军岭课题组/李微雪课题组/韦世强课题组在双金属纳米催化剂的尺寸效应方面取得重要进展。该研究在原子分子水平上揭示了在苯甲醇选择性氧化反应中,Au@Pd核壳型双金属催化剂的催化性能随Au核尺寸和Pd壳层厚度变化的调变规律,并首次揭示核壳型双金属纳米催化存在共轭双量子尺寸效应。
减碳有望!新型催化剂可将CO2转化成太阳能燃料
双碳政策的发布令大众更加关注碳排放的相关举动,除了利用氢能源等新能源来减碳排放外,还可通过利用二氧化碳达到减碳的环保目标。6月23日,研究人员提出了一种光催化剂结构,该结构在聚合物框架中包含孤立的单个铜原子,可从根本上提高催化剂将CO2转化成太阳能燃料的性能。目前该论文已经发表在《纳米研究》期刊上。
金团簇二十面体结构融合过程中其催化活性的演变
Evolution of catalytic activity driven by structural fusion of icosahedral gold cluster cores 杨丹, 祝艳 近年来, 由有机配体保护的原子精确金属团簇在合成方面已取得了重要进展, 其独特的原
研究揭示分子筛纳米孔道金属团簇限域迁移团聚理论机制
近日,中国科学院大连化学物理研究所叶茂与刘中民团队,联合福州大学教授鲍晓军与朱海波团队,在分子筛纳米孔道传递领域取得重要进展。 大量工业催化研究与实践表明,分子筛限域纳米孔道能够精准调控客体分子的扩散与迁移动力学,从而提高催化剂的活性、选择性与稳定性。深刻理解并定量描述分子筛孔道内客体分子的限
研究揭示分子筛纳米孔道金属团簇限域迁移团聚理论机制
近日,中国科学院大连化学物理研究所叶茂与刘中民团队,联合福州大学教授鲍晓军与朱海波团队,在分子筛纳米孔道传递领域取得重要进展。 大量工业催化研究与实践表明,分子筛限域纳米孔道能够精准调控客体分子的扩散与迁移动力学,从而提高催化剂的活性、选择性与稳定性。深刻理解并定量描述分子筛孔道内客体分子的限
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