中科院金属所确定三种电催化剂活性位结构

日前,中科院金属所沈阳材料科学国家(联合)实验室催化材料研究部研究员苏党生、博士研究生朱延松等,成功合成了三种有代表性的Fe/N/C催化剂,利用高分辨电镜、穆斯堡尔谱等表征技术首次确定了Fe/N/C催化剂中催化活性位的结构是一种铁的配合物,并排除了此前认为活性位是铁的一些晶态物质的可能,这对于研究氧化还原反应中替代贵金属铂催化剂具有重要意义。该工作以快讯形式在《应用化学国际版》在线发表。 燃料电池作为21世纪清洁、高效的动力源之一,是当前科学研究的热点。而氧气还原反应是燃料电池阴极反应,由于其反应速率相对阳极反应速率更低,已经成为提高燃料电池整体性能的决定性因素。而用于提高氧气还原反应速率的传统催化剂是铂催化剂,由于金属铂的价格昂贵以及资源稀缺等原因,极大地限制了燃料电池的大规模应用。近几年的研究发现,Fe/N/C非贵金属电催化剂在氧气还原反应中显示出了接近于金属铂的催化性能,成为一种有望取代铂的催化剂。 然而,由于Fe......阅读全文

新研究!石墨炔基新型高效非金属电催化剂

  燃料电池是一种重要的新能源装置,其中最新发展的金属-空气电池更是被寄予厚望。然而,金属-空气电池中阴极氧还原和正极氧析出反应动力学过程缓慢,需要大量的贵金属催化剂,大大增加了电池的成本,阻碍了金属-空气电池的大规模商业化进程。中国科学院青岛生物能源与过程研究所碳基材料与能源应用研究组,在制备高效

高指数晶面氧化钴催化剂可替代贵金属

  近日,中科院金属所与中科院宁波材料技术与工程所、中国工程物理研究院科研人员合作,利用碳包覆钴磁性纳米胶囊结构中缺陷石墨壳层的束缚作用,合成了富含高指数晶面的氧化钴催化剂,在甲烷催化燃烧反应中体现出可替代贵金属钯、铂的潜力。相关结果在线发表于《自然—通讯》。  研究人员通过原位氧化方法将碳包钴纳米

“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

中国科大非贵金属纳米催化剂研制取得进展

  近日,中国科学技术大学教授曾杰课题组在非贵金属纳米催化剂CuNi合金纳米晶研制上取得新进展。研究人员通过在一步合成法中使用吗啉硼烷作为还原剂,成功制备了CuNi合金八面体和立方体,并在A3偶联反应中研究了CuNi合金晶面和组分与其催化性能之间的构效关系,实验结果表明Cu50Ni50立方体的催化活

大连化物所过渡金属催化剂调控与重组研究取得进展

近日,中科院大连化物所余正坤研究员研究组在过渡金属催化剂调控与重组研究中取得重要进展,最新成果以通讯的形式发表在最近一期的《美国化学会志》上(J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8136-8137)。 碳-氢键活化是形成新化学键的重要途径,过渡金属催化的惰性碳-氢键活化是当前

金属纳米催化剂配体策略实现芳烃区域选择性卤化

近日,国家纳米科学中心研究员唐岑团队和复旦大学教授刘智攀团队合作,在纳米金属催化芳烃区域选择性研究领域取得新进展。相关研究已在《德国应用化学》发表。酶的高催化效率及选择性得益于其精巧的结构与精准的动态调控。纳米金属具有超高的催化活性,可通过设计实现复杂组装。长期以来,人们一直期望能够通过配体工程来设

大连化物所高分散金属催化剂研究取得新进展

  中国科学院大连化学物理研究所研究员王晓东和中国科学院院士张涛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,近期取得新进展,首次制备出TiO2负载的亚纳米Rh催化剂并发现该催化剂能够在-50oC实现CO的完全氧化,首次实现了铂族金属在超低温下CO的催化氧化。该工作获得审稿人的一致高度评价,

“单颗粒软包裹”可用于模板法制备金属纳米催化剂

西安交通大学生命学院方吉祥教授团队基于前期对模板合成法及前驱体在模板介孔通道中迁移扩散机理的深入研究,提出了“单颗粒软包裹”策略用于模板法制备三维复合金属纳米催化剂。4月4日,相关研究成果发表在NANO LETTERS上。研究以介孔 Au NP@mSiO2颗粒为硬模板,利用不溶解金前驱体(氯金酸)的

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,

“双碳”背景下的金属分子筛催化剂串联反应

  近日,碳资源小分子与氢能利用研究组(DNL1905组)孙剑研究员团队受邀与日本富山大学Tsubaki教授、浙江科技学院邢闯博士合作发表了金属分子筛催化剂用于串联反应的综述文章,系统介绍了该体系应用于C1小分子催化转化过程的研究现状与发展前景。  当前,在“双碳”时代背景下,实现C1小分子的高效催

制备高效、稳定的金属空气电池氧还原催化剂获进展

     Fe1/NC的合成示意图和结构表征图    课题组供图    近期,中科院青岛生物能源与过程研究所研究员梁汉璞带领的能源材料与纳米催化研究组通过一种隔离锚定策略,制备了多孔氮掺杂碳负载的铁单原子催化剂(Fe1/NC)。该方法利用D-葡萄糖、葡萄糖酸锌和组氨酸来分散和锚定铁原子。相关

电解水制氢:如何设计金属碳化物催化剂?

  金属碳化物HER  氢气是重要的清洁能源,具有来源广、能量密度高、无污染等优点。电解水制氢是高效、绿色的制氢途径,但严重依赖贵金属Pt催化剂,亟需发展经济、高效的非贵金属电催化剂。过渡金属碳化物具有类铂的电子性质和催化行为,是一种潜在的析氢电催化剂。近年来,相关研究工作通过合理的设计策略,调控并

多元金属纳米颗粒管及复合纳米催化剂的设计取得进展

中科大多元金属纳米颗粒管及复合纳米催化剂的设计与制备取得系列进展  随着环境意识的增强和对有限自然资源认识的加深,为了减少对化石能源等不可再生资源的依赖,燃料电池作为高效和低污染发电装置研究受到高度关注和重视。但是,燃料电池催化剂成本高、反应活性低和稳定性差等缺点仍然严重制约其商业化和广泛应用。  

双功能催化剂上金属位性能调控研究取得新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494251.shtm双功能催化剂在能源及大宗化学品生产过程中具有广泛应用,烷烃加氢异构则是其中具有代表性的过程之一。其可将直链烷烃转化为异构烷烃,为典型的原子经济性过程,是提高汽油辛烷值、降低柴油凝点和改

厦大高指数晶面金属纳米催化剂研究取得新进展

  近日,厦门大学化学化工学院孙世刚课题组在高指数晶面结构Rh纳米晶的电化学控制合成和催化性能研究方面取得新的重要进展,相关结果以 “Electrochemical Synthesis of Tetrahexahedral Rhodium Nanocrystals with Extraord

大连化物所燃料电池催化剂的贵金属替代研究取得突破

  将氢气直接高效转化为可广泛应用的电能,同时产生对人类生存环境友好的水分子,是未来先进可持续能源体系发展的重要目标。为了实现这一目标,作为重要能量转换装置的质子交换膜燃料电池将会发挥不可替代的作用,相关研究和开发受到了越来越高度的重视。然而,该类燃料电池中用于将空气中氧分子高效还原

贵金属催化剂催化吡啶及其衍生物的加氢反应

制备负载型高分散的纳米贵金属催化剂和含钌的双金属催化剂,并考察了催化剂对吡啶及其衍生物加氢反应的催化性能。 结果表明,5%钌炭催化剂对吡啶加氢反应的催化活性高于5%钯炭和5%铂炭,在100度,3.0Mpa,1小时和 钌/吡啶摩尔比2.5/1000的条件下,5%钌炭催化吡啶加氢的转化率大于99.9

青岛能源所在非贵金属电催化剂研究中取得系列进展

  贵金属催化剂(如铂,Pt)具有很高的催化活性,是电化学能量转换与储能过程的核心材料,但高昂的成本限制了其在产业化中的广泛应用。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所仿生能源系统团队负责人崔光磊等,对金属氮化物(TiN、MoN等)、氧化石墨烯等非贵金属纳米结构材料进行了系列研究,成

纳米碳负载单位点金属催化剂用于乙炔氢化反应获进展

  中国科学院金属研究所催化材料研究部副研究员刘洪阳和博士研究生黄飞等人组成的纳米碳材料负载金属催化剂研究小组与北京大学教授马丁合作,通过调控金属钯(Pd)原子与碳载体之间的相互作用,在纳米金刚石/石墨烯碳载体上制备出原子级分散的单位点Pd催化剂,进一步的研发发现该催化剂在催化乙炔高效选择性加氢应用

中科院金属所确定三种电催化剂活性位结构

  日前,中科院金属所沈阳材料科学国家(联合)实验室催化材料研究部研究员苏党生、博士研究生朱延松等,成功合成了三种有代表性的Fe/N/C催化剂,利用高分辨电镜、穆斯堡尔谱等表征技术首次确定了Fe/N/C催化剂中催化活性位的结构是一种铁的配合物,并排除了此前认为活性位是铁的一些晶态物质的可能,这对于研

中国科大基于单原子催化剂研究金属载体相互作用获进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院教授曾杰课题组、南开大学教授胡振芃和中科院上海应用物理研究所研究员司锐合作,基于单原子催化剂,从电子最高占据态角度定量研究了金属-载体相互作用。该成果以The Highest Occupied State of Rh Sing

新型低成本非贵金属电解水催化剂实现18.55%转换效率

  氢能是一种理想的能源载体,开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗,因而大幅降低制氢成本。其关键是发展廉价、易制备的高性能非贵金属电解水

研究揭示双金属催化剂反应状态下的真实活性表面

  近日,中国科学院大连化学物理研究所能源研究技术平台电镜技术研究组副研究员刘伟、杨冰与中国科学院上海高等研究院研究员髙嶷团队及南方科技大学副教授谷猛团队合作,在观察和确认NiAu催化剂在CO2加氢反应中的真实表面方面取得进展。  催化研究中,常规静态显微分析只能提供催化剂反应前或反应后的非工况结构

合肥研究院制备出氧还原反应非贵金属基催化剂

近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部李越课题组在铁基纳米复合材料的OER催化性能研究方面取得新进展,合成的FeP/Fe3O4/CNTs复合材料展现出优异的氧还原反应催化活性及稳定性,并具有很好的本征活性和快速的动力学过程。该研究对设计非贵金属基催化

亚纳米尺度磁可分金属Pd加氢催化剂研究获进展

   最近,中科院金属所沈阳材料科学国家研究中心刘洪阳研究员和硕士研究生赵琳敏等人与北京大学马丁教授、香港科技大学王宁教授以及南京理工大学陆瑞锋教授等团队合作,通过精准构筑亚纳米尺度、原子级分散磁可分金属Pd催化剂,实现其对苯乙炔高效选择性加氢制取苯乙烯。近日,《先进材料》(Adv

金属空气电池研究获进展-莫来石首次用作氧还原催化剂

  金属空气电池因其原材料丰富、能量密度高、轻便、安全环保等优点,被称为21世纪最具开发前景的绿色能源之一。寻找高性价比的氧还原催化剂是开发金属空气电池的关键难题,也是制约金属空气电池在电动汽车等领域广泛应用的“瓶颈”。  日前,南开大学王卫超教授、美国休斯敦大学姚彦教授联合研究团队,成功将锰基莫来

我所提出加氢异构双功能催化剂上金属位性能调控策略

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202302/t20230220_6680087.html  近日,我所化石能源与应用催化研究部烷烃转化新催化材料及新过程研究组(DNL0802组)田志坚研究员、王从新研究员等在加氢异构双功能催化剂金属位性能调控研究中取得新

金属催化剂表面键合分子助剂电子效应研究获进展

负载型金属催化剂被广泛应用于化学品的合成中。助剂(氧化物、分子、配体等)常被用来进一步调控金属催化剂的性能。然而,助剂在实际反应中发挥的作用尚不明确,这主要是其在金属纳米颗粒表面的落位和组成精准控制的难度较大。在过去的研究中,研究者们注意到过渡金属配合物和金属单晶会形成金属-金属相互作用,产生特殊的

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)

中科大团队-金属纳米催化剂尺寸效应方面取得重要进展

  金属纳米颗粒的尺寸效应对负载型金属纳米材料的催化活性和选择性起着重要影响。从几何结构上看,随着金属颗粒尺寸的减小,低配位原子逐步暴露且比例渐渐升高,显著改变催化材料活性中心的结构和比例。从电子结构上看,金属颗粒的电子能级也因量子尺寸效应发生显著改变,极大地影响催化材料和反应物之间的轨道杂化和电荷