我國開發出多氧鍵合鎳單原子負載石墨烯高效析氧催化劑
近日，中國科學院大連化學物理研究所二維材料與能源器件創新特區研究組研究員吳忠帥團隊與上海同步輻射光源研究員姜政團隊合作，開發出一種多氧配位單原子鎳負載石墨烯二維催化劑，具有高活性、高穩定性的電化學析氧性能。 清潔能源如太陽能、風能的波動性、隨機性造成了大量的清潔能源廢棄。電催化分解水生成氫氣是一種綠色、高效的存儲清潔能源的手段。電催化分解水過程中的陽極析氧反應過程是多電子反應，需要較高的過電勢，是電催化分解水的瓶頸。單原子催化劑因其100%的原子利用率和獨特的鍵合結構，在諸多電催化反應（如電催化氧還原、析氫和CO2還原反應）中展現出高效率、高選擇性等特點。但是單原子催化劑應用于析氧性能一直進展緩慢，因此亟需開發出高效的析氧單原子催化劑新技術。科學家開發出多氧鍵合鎳單原子負載的石墨烯二維高效析氧催化劑 該研究團隊以蔗糖和氯化鎳為前驅體，發展了鹽模板法，高效制備出多氧配位Ni單原子負載的超薄石墨烯二維催化劑；從X射線吸收精細......閱讀全文
新研究發展二電子氧還原單原子催化劑理性設計策略
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497255.shtm
長春應化所制備出系列高效單原子氧還原電催化劑
燃料電池作為一種新型潔凈能源的轉換設備，因具有裝置簡單、體積小、攜帶方便、能量密度高等優勢而受到廣泛關注。然而，燃料電池陰極氧還原反應（ORR）動力學緩慢以及高Pt價格和低鉑利用率，嚴重阻礙了其大規模應用的商業化進程。中國科學院長春應用化學研究所徐維林研究員課題組從成本和性能的角度出發，制備了一
中國科大在電催化析氫研究方面取得新進展
近日，中國科學技術大學博士生蘇建偉和楊陽（導師陳乾旺教授）通過理論計算，提出了將少量的貴金屬釕與過渡金屬鈷合金化來提升鈷催化活性的思想，并設計出了一種以金屬有機框架化合物為前驅體來制備氮摻雜的類石墨烯層包裹合金內核復合結構的工藝。所制備的復合納米結構作為堿性析氫電催化劑表現出與貴金屬可比的析氫性
大連化物所：單原子催化劑中不同單原子物種的定量統計
近日，我所催化與新材料研究室（十五室）張濤院士、楊冰副研究員團隊，與太原理工王俊文教授、澳大利亞國立大學于麗娟研究員合作，在單原子催化劑動態轉化以及不同單原子物種定量統計方面取得新進展。研究表明，可通過惰性和氧化氣氛調控單原子催化劑的可逆轉化，并實現同一催化劑中不同單原子物種的定性識別與定量統計
中國科大在電催化析氫研究方面取得進展
氫被認為是環境友好的清潔能源，電催化分解水可以制備高純氫氣，在堿性介質中電解水是最有可能實現產業化制氫的技術。一直以來貴金屬是該領域活性最高的催化劑，近年來科研人員持續探索致力于將過渡金屬發展成高活性堿性析氫電催化劑以降低成本，然而很多催化劑的活性與貴金屬相比還有很大的差距。將少量的貴金屬與過渡
非貴金屬析氫催化劑研究獲進展
近日，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心、中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室（籌）與材料系雙聘研究員陳乾旺課題組發現，氮摻雜石墨烯層包覆的合金粒子作為酸性條件下電解水制氫（HER）催化劑，表現出優異的性能和循環穩定性。相關研究成果以Non-precious alloy enca
研究通過鎧甲催化劑表面電子限域效應實現高效酸性電解水制氫
近日，中國科學院大連化學物理研究所能源催化轉化全國重點實驗室能源與環境小分子催化研究中心研究員鄧德會和于良團隊與中國科學技術大學教授路軍嶺團隊、大連化物所高效電解水制氫研究組研究員俞紅梅團隊合作，發現鎧甲催化劑表面富集的不對稱π電子具有獨特的限域效應，可同時提升表面限域鉑（Pt）原子的活性和穩定性。
科學家實現高效酸性電解水制氫
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員鄧德會和研究員于良團隊與中國科學技術大學教授路軍嶺團隊、大連化物所研究員俞紅梅團隊合作，發現鎧甲催化劑表面富集的不對稱π電子具有獨特的限域效應，可同時提升表面限域鉑（Pt）原子的活性和穩定性。基于此，合作團隊設計合成了高活性、高穩定性的電解水制氫催化劑，并組裝
尺寸不對稱偶聯策略助力可逆氧電催化
安徽理工大學材料科學與工程學院教授張雷團隊在電催化材料的設計合成與性能調控領域取得重要進展，提出了一種簡單的“化學蝕刻/原位捕獲”合成策略，制備了具有尺寸不對稱Co單原子和金屬Co納米粒子組成的獨特雙殼層碳基納米盒，并證明這種材料可以適用于可充電鋅空氣電池的空氣陰極。相關研究成果近日發表于《化學
“鎧甲催化”實現全光譜光熱增強電解水析氧反應
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員鄧德會和研究員于良團隊在“鎧甲催化劑”全光譜高效光熱催化轉化研究上取得新進展。團隊以石墨烯封裝CoNi金屬“鎧甲催化劑”為基本單元，構筑了等級納米籠結構，提升了太陽光吸收率、光熱轉化效率和催化反應活性，進而實現了全光譜吸收-太陽光熱增強電解水析氧反應過程。該工
科研人員成功制備出34種單原子催化劑
記者從中國科學技術大學獲悉，該校合肥微尺度物質科學國家研究中心和化學物理系曾杰教授、周仕明副教授研究團隊，發展出了一套利用電化學沉積制備單原子催化劑的普適性方法，利用該方法研究人員成功制備出了34種單原子催化劑，覆蓋了多種過渡金屬和多種襯底。相關成果日前發表在《自然·通訊》上。 單原子催化劑因
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬碳化物
1973年，R. B. Levy和M. Boudart發現由于碳化鎢和鉑具有相似的d帶電子密度態，存在一定的類鉑催化行為。上述開創性工作立即引起研究人員極大的興趣，同時開展了以取代高成本貴金屬催化劑為目的的金屬碳化物研究。金屬碳化物耐腐蝕、穩定性好、機械強度高，其電催化壽命較長。除碳化鎢外，許多研究
我所開發出高性能鋰氧氣電池正極催化劑
近日，我所催化基礎國家重點實驗室二維材料化學與能源應用研究組（508組）吳忠帥研究員團隊與納米與界面催化研究組（502組）包信和院士團隊合作，在鋰氧氣電池正極高效雙功能催化劑研究方面取得新進展：開發出高活性（101）晶面占優的二維Mn3O4/石墨烯復合催化劑材料，構建出高容量、長壽命鋰氧氣電池。
單原子催化劑的EMSIs對催化效率有何幫助？
負載型金屬催化劑廣泛應用于多種工業催化反應中。單原子催化劑因其高金屬原子利用率和新奇的催化特性，近些年引發科研工作者們的熱烈關注。然而伴隨著尺寸減小帶來的表面自由能的升高，很容易導致單原子催化劑的穩定性降低，容易發生團聚，進而使得催化劑失活。為解決這一難題，中國科學技術大學教授路軍嶺課題組與教授
科學家提出“亞穩相催化”設計策略
工業大規模電解水制氫主要采用堿性電解水制氫技術，其制氫工藝簡單，產品純度較高，是頗具潛力的大規模制氫技術。然而，超高電流下，超低過電位與低成本之間的權衡仍是工業電解水制氫的挑戰。在該研究領域，計算電化學方法、機器學習、電化學實驗表征緊密結合，為設計高活性析氫電催化劑奠定了基礎。 近日，中國科學
科學家提出“亞穩相催化”設計策略
工業大規模電解水制氫主要采用堿性電解水制氫技術，其制氫工藝簡單，產品純度較高，是頗具潛力的大規模制氫技術。然而，超高電流下，超低過電位與低成本之間的權衡仍是工業電解水制氫的挑戰。在該研究領域，計算電化學方法、機器學習、電化學實驗表征緊密結合，為設計高活性析氫電催化劑奠定了基礎。 近日，中國科學
我所開發出石墨烯限域N,O對稱配位不飽和Fe單原子新材料
原文地址：http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202306/t20230602_6768821.html 近日，我所催化基礎國家重點實驗室二維材料化學與能源應用研究組（508組）吳忠帥研究員團隊與納米與界面催化研究組（502組）包信和院士團隊合作，在精準限域調控配位不
我所開發出高功率密度全釩液流電池用鉍單原子負載石墨氈電極
近日，我所儲能技術研究部（DNL17）李先鋒研究員和劉濤研究員團隊在高功率密度全釩液流電池電極研究方面取得新進展，開發出一種鉍（Bi）單原子負載石墨氈電極，其在240mA/cm2的電流密度下能量效率達到81.2%，峰值功率密度達到990mW/cm2，為高功率密度全釩液流電池電極材料的設計提供了新思路
過程工程所等發現高性能電催化析氫材料的微環境效應
早在上世紀80年代，美國科學家就提出當電催化劑（或電活性物質）被固定于電極上或者三維導電結構材料中，構成一種微環境，其表現出的電化學性質與體相狀態（即分散于溶液中）相比，會表現出巨大的差別，即為“微環境效應”。然而，至今人們還沒有發現對這一效應有力的實驗證據。 近期，中國科學院過程工程研究所綠
中國科大團隊制備單原子催化劑的普適性方法研究獲成果
近日，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心和化學物理系教授曾杰、副教授周仕明研究團隊發展出了一套利用電化學沉積制備單原子催化劑的普適性方法，利用該方法研究人員成功制備出了34種單原子催化劑，覆蓋了多種過渡金屬和多種襯底。相關成果以Electrochemical deposition a
氮摻雜石墨烯催化劑研究獲得新進展
石墨烯摻雜氮原子可以在其表面誘導形成高的局域電荷/自旋密度而提高其化學活性。近日，中科院合肥物質科學研究院強磁場中心雙聘研究員、中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室(籌)教授陳乾旺課題組發現氮摻雜石墨烯可以催化還原硝基苯酚，這是首次在溫和條件下(無光照等影響)非金屬催化劑用于催化該反應的
“鎧甲催化”實現室溫CO高效氧化
近日，中科院大連化學物理研究所研究員鄧德會團隊在“鎧甲催化”研究方面取得新進展，該團隊創新地將鉑（Pt）納米顆粒負載在石墨烯封裝的鎳化鈷（CoNi）鎧甲催化劑（Pt|CoNi）上，利用CoNi的電子穿透效應對Pt—石墨烯界面處的電子結構精確調控，實現了室溫下一氧化碳（CO）的高效氧化。相關研究成果發
“鎧甲催化”實現室溫CO高效氧化
近日，中科院大連化學物理研究所研究員鄧德會團隊在“鎧甲催化”研究方面取得新進展，該團隊創新地將鉑（Pt）納米顆粒負載在石墨烯封裝的鎳化鈷（CoNi）鎧甲催化劑（Pt|CoNi）上，利用CoNi的電子穿透效應對Pt—石墨烯界面處的電子結構精確調控，實現了室溫下一氧化碳（CO）的高效氧化。相關研究成果發
MIL101開發出高效鐵單原子氧還原催化劑用于鋅空氣電池
氧還原反應（ORR）是系列電化學能量轉換器件（如金屬-空氣電池、燃料電池）中的重要陰極反應。商業上，主要選用鉑（Pt）基材料作為ORR電催化劑驅動反應進行。而Pt金屬儲量稀少、價格高昂，不利于大規模應用。因此，開發性能優異且價格低廉的非貴金屬催化劑變得尤為重要。當前，碳基負載的鐵單原子催化劑（F
科學家提出單原子和團簇協同光催化新機制
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員王峰、副研究員羅能超團隊和意大利的里雅斯特大學Paolo Fornasiero教授合作，在光催化甲醇無氧脫氫方面取得新進展。團隊通過離子交換和光沉積先后將Pd單原子和Pd團簇引入光催化劑表面，兩者作為空穴和電子的聚集位點，分別參與氧化和還原半反應，最終實現甲醇
科研人員構建出氮化碳負載銅原子簇催化劑
在催化科學領域，單原子催化劑因獨特的催化潛力而備受關注。但是，單原子催化劑的本征質量活性受限，制約其實際應用。 中國科學院青島生物能源與過程研究所與蘭州化學物理研究所合作，基于少原子團簇催化劑精準可控的結構與金屬聚集效應等優勢，通過原子級活性位點的設計與多原子協同作用的調控，構建出氮化碳負載銅
單原子催化劑研究取得新進展
近日，中科院大連化物所在單原子催化研究方面取得新進展，首次發現單原子催化劑具有與均相催化劑相當的活性，從實驗上證明單原子可能成為溝通均相催化與多相催化的橋梁。論文發表于《德國應用化學》。 通過氫甲酰化由烯烴和合成氣制備醛類精細化學品，是化工生產中重要的均相催化過程之一。近期，該團隊成功合成出氧
單原子催化劑錨定機制研究獲進展
氧化物負載的貴金屬催化劑是多相催化劑中被廣泛應用的催化劑。金屬與載體之間的強相互作用以及載體表面缺陷通常被認為是貴金屬原子錨定在可還原氧化物（TiO2、CeO2）載體表面的關鍵因素。中國科學院城市環境研究所賀泓院士團隊，聯合昆明理工大學寧平與李凱團隊、香港城市大學曾曉成團隊、美國賓夕法尼亞大學Jos
研究揭示單原子催化劑配位環境
近日，中國科學院院士、中國科學院大連化學物理研究所研究員張濤、研究員王愛琴團隊受邀發表了關于單原子催化劑配位環境的評述文章。相關成果發表在Accounts of Chemical Research上。單原子催化劑配位環境示意圖。大連化物所供圖單原子催化概念由張濤院士、李雋教授、劉景月教授等于2011
大連化物所發表單原子催化劑用于二氧化碳轉化文章
近日，大連化物所航天催化與新材料黃延強研究員和張濤院士團隊受邀在Accounts of Chemical Research上發表了題為“Single-Atom Catalysis toward Efficient CO2Conversion to CO and Formate Products”