水被限制在微小空间中会发生什么？科学家揭示纳米限域水的真实化学行为
水是地球上被研究最多的物质之一，但科学家们对一个看似简单的问题争论了数十年：当水被挤压到仅有几个分子宽度的空间时，它的化学性质会发生怎样的变化？这些微小空间广泛存在于自然界和技术应用中，包括纳米级孔隙、膜材料和生物通道。近日，剑桥大学卡文迪什实验室的研究团队在科学进展期刊上发表了一项重要研究成果，为这一持续多年的争议提供了全新的答案，成功帮助调和了多年来相互矛盾的实验结果。水的核心化学特性之一是其能够分解为两种带电粒子：水合氢离子和氢氧根离子。这一过程直接决定了溶液的pH值，也就是衡量酸碱度的标准，在酸碱化学中扮演着核心角色。从维持细胞内酶正常功能的生物过程，到电池内部发生的电化学反应，水分子分解的影响无处不在。科学家们希望了解，将水限制在仅十亿分之一米宽的空间内，是否会改变这种分解的容易程度，而这一问题的答案对于从生物学到能源存储技术的诸多前沿领域都至关重要。该研究团队借助机器学习模拟技术，在保持量子力学精度的同时探索了比传统......阅读全文
水被限制在微小空间中会发生什么？科学家揭示纳米限域水的真实化学行为
水是地球上被研究最多的物质之一，但科学家们对一个看似简单的问题争论了数十年：当水被挤压到仅有几个分子宽度的空间时，它的化学性质会发生怎样的变化？这些微小空间广泛存在于自然界和技术应用中，包括纳米级孔隙、膜材料和生物通道。近日，剑桥大学卡文迪什实验室的研究团队在科学进展期刊上发表了一项重要研究成果，为
纳米限域研究取得新进展
分子在纳米孔道限域环境中扩散和反应显示了非常独特的物理化学特性，理论工作者已经进行了大量的计算和模拟。近日，中科院大连化学物理研究所包信和研究员带领的“界面和纳米催化”研究组(502组)在自行研制的一套与固体核磁共振仪耦合的动态催化反应系统中，采用激光诱导超极化129Xe技术，首次在模拟催化
范德华力的分类
范德华力又可以分为三种作用力：诱导力、色散力和取向力。色散力色散力色散力（dispersion force 也称“伦敦力”）所有分子或原子间都存在。是分子的瞬时偶极间的作用力，即由于电子的运动，瞬间电子的位置对原子核是不对称的，也就是说正电荷重心和负电荷重心发生瞬时的不重合，从而产生瞬时偶极。色散力
纳米限域作用助力电催化碳碳偶联
由于世界范围内人们对化石燃料的消耗以及过量开采，大气中二氧化碳（CO2）水平持续升高，且已经对环境造成一定破坏。CO2过度排放带来的问题之一就是全球气温升高，这将对人类未来以及地球环境造成深远的影响。CO2电化学还原技术将清洁能源所产生的可持续电力以化学能的形式进行存储，得到具有高附加值的化学品
大连化物所发表两维限域表面化学与催化研究综述文章
近日，中国科学院大连化学物理研究所纳米与界面催化研究组研究员傅强、中科院院士包信和在两维限域表面化学与催化研究方面的工作受到了国际同行的广泛关注，近期受邀在Chemical Society Reviews上撰写题为Surface chemistry and catalysis confined
机器学习可模拟优化秸秆生物炭制备调控
近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所种植废弃物清洁转化与高值利用团队构建了机器学习大数据模型，揭示了秸秆生物炭材料及其储能特性的构效关系，相关研究成果发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）上。生物炭因其可再生性和独特的理化特性是超级电容器电极的理
机器学习助力更好理解水的行为
美国一个研究团队在最新一期《物理评论快报》上刊发论文称，他们借助机器学习技术来理解水在零下100℃的行为。最新研究不仅能让科学家更好地理解水，也为更好地从理论上理解各种物质开辟了更多途径。 水是人们最熟悉、接触最频繁的物质之一，但实际上它还有很多未解之谜。在过去30年里，科学家们从理论上认为，当
自建测试表征技术平台，纳米中心在这项研究中获新进展
近日，国家纳米科学中心张忠研究员、刘璐琪研究员团队在范德华界面力学行为研究方面取得重要进展。相关研究成果以“Elastocapillary cleaning of twisted bilayer graphene interfaces”在线发表于Nature Communications (12
研究通过纳米限域结晶构筑高性能呋喃聚酯
当前，开发可再生的生物基材料是替代传统塑料、推动可持续发展的关键路径之一。作为颇具潜力的生物基平台化合物之一，2,5-呋喃二甲酸基聚酯却受困于强度-韧性-阻隔性的“性能三角”权衡难题。 中国科学院宁波材料技术与工程研究所科研团队在前期聚酯复合材料空间限域组装、分子-界面协同强化、原位催化-复合
研究通过铠甲催化剂表面电子限域效应实现高效酸性电解水制氢
近日，中国科学院大连化学物理研究所能源催化转化全国重点实验室能源与环境小分子催化研究中心研究员邓德会和于良团队与中国科学技术大学教授路军岭团队、大连化物所高效电解水制氢研究组研究员俞红梅团队合作，发现铠甲催化剂表面富集的不对称π电子具有独特的限域效应，可同时提升表面限域铂（Pt）原子的活性和稳定性。
组合纳米机器可模拟人体肌肉运动
10月24日（北京时间），最近，法国国家科学院（CNRS）查尔斯·沙顿研究所的一个研究小组，把上千个纳米机器组装在一起，能像肌肉纤维那样产生协调的收缩舒张运动，延展距离约10微米。相关论文发表在《应用化学》网站上。
制备限域MOF材料用于高性能电解水反应
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488056.shtm 近日，中科院大连化学物理研究所研究员肖建平团队与中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员张涛团队、浙江大学研究员侯阳团队在电解水材料设计中取得新进展。研究人员制备了限域环境下的
制备限域MOF材料用于高性能电解水反应
近日，中科院大连化学物理研究所研究员肖建平团队与中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员张涛团队、浙江大学研究员侯阳团队在电解水材料设计中取得新进展。研究人员制备了限域环境下的NiFe MOF材料，实现了超低过电位（106 mV）和超高电解稳定性（大于150小时）的电解水过程。相关成果发表在《自
利用机器学习构建新型物理约束的大涡模拟模型
大涡模拟作为当前及未来主流的湍流模拟方法被广泛应用于航空、航天及海洋工程等国家战略科技领域，而大涡模拟模型和方法是大涡模拟研究的核心基础。传统的大涡模拟模型方法存在着诸多不足，例如既有的模型很难兼顾强数值稳定性以及高保真性，这样会导致湍流模拟的误差过大或者计算发散等问题。因此，探索新的建模思路一
科研人员发现近室温制备范德华块体材料新方法
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519360.shtm范德华块体材料，如六方氮化硼和石墨，在导热和高温结构材料等领域有重要应用。然而这类范德华块体材料通常需要在高于1000摄氏度的高温下烧结制备、能耗巨大。3月15日，清华大学深圳国际研究
科研人员发现近室温制备范德华块体材料新方法
范德华块体材料，如六方氮化硼和石墨，在导热和高温结构材料等领域有重要应用。然而这类范德华块体材料通常需要在高于1000摄氏度的高温下烧结制备、能耗巨大。3月15日，清华大学深圳国际研究生院与中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院金属研究所、深圳理工大学（筹）合作团队的成果发表于《自然—材料》。研究
大连化物所纳米限域催化理论研究取得新进展
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研究员肖建平、潘秀莲和中科院院士包信和等基于碳纳米管的纳米限域催化理论研究取得新进展，相关结果在日前出版的《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 477−482）发表，并被选为亮点（spotlight）文
机器学习+化学直觉让药物发现更有效
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511579.shtm
利用机器学习构建新型物理约束的大涡模拟模型研究
大涡模拟作为当前及未来主流的湍流模拟方法被广泛应用于航空、航天及海洋工程等国家战略科技领域，而大涡模拟模型和方法是大涡模拟研究的核心基础。传统的大涡模拟模型方法存在诸多不足，例如既有模型难以兼顾强数值稳定性以及高保真性，导致湍流模拟的误差过大或者计算发散等问题。因此，探索新的建模思路是大涡模拟研
我所制备限域MOF材料用于高性能电解水反应
近日，我所理论催化创新特区研究组（05T8组）肖建平研究员团队与中国科学院宁波材料技术与工程研究所张涛研究员团队、浙江大学侯阳研究员团队在电解水材料设计中取得新进展，制备了限域环境下的NiFe MOF材料，实现了超低过电位（106 mV）和超高电解稳定性（大于150小时）的电解水过程。 电解水（o
中科院大化所两维限域催化理论研究取得新进展
近日，中科院大连化物所催化基础国家重点实验室傅强研究员、包信和院士团队在两维限域催化理论研究中取得新进展，相关结果发表在《美国国家科学院院刊》上。 催化活性中心所处的微环境能够对催化体系物理化学状态产生限制作用，从而有效调控催化性能，这一“限域催化”效应是在多相催化中发展起来的一个新概念，在零
大连化物所发表碳纳米管限域催化研究综述文章
继2008年在英国Chem Comm发表特写论文（Feature Article）后，受美国化学会《化学研究报告》（Accounts of Chemical Research）邀请，中科院大连化学物理研究所潘秀莲研究员和包信和院士等近日撰写综述文章，详细报道在限域催化领域研究最新进
利用机器学习构建新型物理约束的大涡模拟模型获进展
大涡模拟作为当前及未来主流的湍流模拟方法被广泛应用于航空、航天及海洋工程等国家战略科技领域，而大涡模拟模型和方法是大涡模拟研究的核心基础。传统的大涡模拟模型方法存在诸多不足，例如既有模型难以兼顾强数值稳定性以及高保真性，导致湍流模拟的误差过大或者计算发散等问题。因此，探索新的建模思路是大涡模拟研
理化所等在仿生限域膜催化流动化学合成研究中获进展
阿司匹林（乙酰水杨酸）是一种有百年历史的解热、镇痛抗炎药。目前，阿司匹林主要通过O-乙酰化反应制备。常用催化剂包括浓硫酸等酸性化合物和吡啶等碱性化合物，它们催化O-乙酰化反应所需的反应温度较高，难以完全转化并易造成环境污染。生物酶催化剂得益于酶分子通道的限域作用，使其可以实现低能耗、高转化率、高
科学家提出一维纳米限域有序组装反应的概念
纳米限域化学反应，是指限域在纳米通道内部的化学反应，通常比通道外部和体相中反应具有更高的选择性和反应效率。纳米限域化学反应领域的研究已经取得较大进展，其中一维纳米限域化学反应研究最为广泛，包括碳纳米管、金属氧化物纳米通道、介孔纳米通道等材料。然而，纳米限域作用增强反应性能的本质机理仍不明确，这成
包信和院士纳米限域催化等项目获陈嘉庚科学奖
近日，2018年度陈嘉庚科学奖、陈嘉庚青年科学奖揭晓。其中中科院大连化学物理研究所/中国科学技术大学包信和院士的项目《纳米限域催化及其在甲烷直接转化中的应用》获陈嘉庚化学科学奖，中科院上海有机化学研究所研究员黄正获陈嘉庚青年科学奖化学科学奖、中科院上海药物研究所研究员吴蓓丽获陈嘉庚青年科学奖生命
腾讯机器学习框架升级，可节省一半算力成本
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512960.shtm
二维材料家族添加全新成员
中国科学技术大学化学与材料科学学院吴长征教授实验课题组和武晓君教授理论计算课题组合作，成功实现非范德华力层状材料精准剥离，获得保持计量比的二维材料，为二维材料家族添加全新成员。该新二维材料展现出较之块材提升三个数量级的室温超离子导电行为。相关成果于日前在线发表在《自然•化学》杂志上。 近年来，
设计单分子范德华作用指南针
研究要点： 1.设计了一种单分子范德华作用指南针 2.实现了沸石孔道内的单分子真实成像，对范德华相互作用进行了分子尺度的诠释。 五千年前，中国人发明指南针。 指南针中，被磁化的指针可以与地磁场对准，从而确定南、北方向，这可能是最早用来测量电磁场分布的原理。 单分子检测难题 基于类似的
生态中心电化学膜孔道限域反应机制研究获进展
中国科学院生态环境中心曲久辉院士团队基于实验研究与多物理场有限元模拟，在电化学膜孔道中的限域氧化反应机制方面取得新进展。相关研究成果以Unveiling the spatially confined oxidation processes in reactive electrochemical