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金属催化剂的结构敏感性一直是非均相催化领域的热点话题，结构导向的催化剂设计也是目前金属催化剂发展的重要方向之一。近年来，具有单位点的金属催化剂（通常被称为单原子催化剂，即single-atom catalyst — SAC）由于其极高的金属利用率以及相对可控的配位结构受到催化领域的广泛关注，但是在更多非均相催化反应中，特定化学键的断裂或形成需要金属催化剂表面提供有限但连续的金属-金属键合位点；同时...
中国科学院宁波材料技术与工程研究所提出多组元析氢催化剂的高通量筛选方法（图）
多组元 析氢催化剂 高通量筛选 磁性催化剂
2022/9/22
磁性催化剂在电催化析氢和析氧方面具有重要应用前景，尤其是在碱性电解质中，含Ni、Co、Fe等磁性元素的催化剂表现出优异的催化活性、稳定性和价格优势。中国科学院宁波材料技术与工程研究所非晶合金磁电功能特性研究团队，前期以Al-Ni-Co-Mn-Y-Au非晶合金为前驱体，通过去合金化方法，研制出具有高活性的Ni-Co-Mn-Y-Au纳米多孔析氢催化剂，电催化活性达到70mV @10mA/cm2，塔菲尔...
宁波材料所在磁场辅助增强电催化析氢性能方面取得重要进展（图）
磁场辅助 电催化析氢性能 电解水制氢
2023/7/13
氢气作为清洁能源，在未来的能源版图中将发挥重要作用，电解水制氢具有成本较低、效率高、环境友好、安全性较好等优点，备受人们青睐。目前电催化析氢反应活性最好的固态催化剂是贵金属铂、钯、铱等，但贵金属储量稀少，价格昂贵，不适用于大规模生产。因此需开发廉价、高效的非贵金属析氢电催化剂。含有Fe、Co、Ni等磁性元素的催化剂表现出优异的催化活性、稳定性和价格优势，被认为是最有希望替代贵金属的催化剂之一。
中国科学院青岛能源所开发出低成本高效析氢电催化剂（图）
析氢电催化剂 电解水制 吸附
2023/9/3
开发高效、稳定、经济的电催化剂对电解水制氢的发展至关重要。鉴于Ru（钌）具有成本相对低廉和适宜的金属-氢键强度，Ru基析氢电催化剂引起了广泛关注，其中构建多耦合活性位点已被认为是促进析氢动力学的有效途径。但是在提高催化剂质量活性时，如何同时实现高通量制氢成为催化剂设计的瓶颈问题。
碱性析氢中的协同反应动力学研究取得重要进展（图）
碱性析氢 协同 反应动力学 碱性电催化
2024/1/9
碱性电催化析氢反应(HER)在清洁能源的转化与存储中起着重要作用。钌(Ru)基HER催化剂因其突出的催化活性、低成本和优于铂基催化剂的耐久度，被广泛应用于碱性HER反应。但是，碱性介质中缓慢的水解离导致的质子供应不足以及关键中间体在催化剂上的吸附/脱附较差，给实现Ru基催化剂上的高效反应过程带来了巨大挑战。近期，中国科学技术大学国家同步辐射实验室宋礼教授课题组报道了一种在碳载体上形成的具有相邻Ru...
钨掺杂Cu/CeO2催化CO2加氢制甲醇（图）
钨掺杂Cu/CeO2 CO2加氢 制甲醇
2022/6/15
2022年3月23日，国家发改委，国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，其中提到要探索开展可再生能源制氢在合成甲醇等行业替代化石能源的示范。近日，新加坡南洋理工大学刘文教授研究团队报道了一种Cu/W-CeO2催化剂，用于CO2加氢制甲醇，反应速度提升了10倍。相关成果发表于Applied Catalysis B: Environmental。
郭新闻教授团队在结晶型三维自组装氮化碳光解水制氢取得新进展（图）
郭新闻 结晶型 氮化碳 光解水制氢
2023/3/1
光解水制氢反应是一种理想的太阳能到化学能转化途径，开发高效的光催化剂是提高太阳能转换效率的关键。近年来，聚合物氮化碳（PCN）纳米片因具有较高的比表面积和高效的光生载流子传输路径等优点，被广泛应用于各种光催化反应。目前，主要采用剥离法制备PCN纳米片，但由于经受过较强的化学剥离和物理剥离过程，该方法制备的PCN纳米片结晶性较差，表面富含缺陷，导致光催化性能提升受限。通过在PCN聚合过程中添加低熔点...
促进惰性氧化物表面氢溢流新策略（图）
惰性氧化物 金属催化剂 氢溢流
2023/6/25
近日，厦门大学化学化工学院王帅教授同华盛顿州立大学王勇教授合作在促进惰性氧化物表面氢溢流的研究中取得重要进展，相关成果以“Hydrogen spillover assisted by oxygenate molecules over nonreducible oxides”为题发表于《自然-通讯》期刊（Nature Communications, 2022, 13, 1457）。
烯基硅烷由于其低毒、高稳定性和易于转化成其他官能团，因此是在有机化学中重要的合成子。最直接的和原子经济性的合成烯基硅烷的方法是金属催化炔烃的硅氢化反应。虽然近些年来金属催化炔烃的硅氢化反应，尤其是利用廉价金属铁、钴等的络合物催化的反应得到很大发展，但仍然存在硅烷中只有一个硅氢键参与反应、反应模式单一等局限性。烯炔作为一类特殊的底物，其硅氢化反应的化学、区域和立体选择性调控更加有难度。目前仅局限于与...
亚纳米尺度磁可分金属Pd加氢催化剂研究获进展（图）
亚纳米尺度 磁可分金属Pd 加氢催化剂 金属催化材料
2022/5/19
近日，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和硕士研究生赵琳敏等，与北京大学教授马丁、香港科技大学教授王宁、南京理工大学教授陆瑞锋等合作，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。相关研究成果在线发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。
西安电子科技大学青年教师王勇、南京大学蔡宏灵/吴小山教授课题组《Chem. Eng. J》：超薄MXene助力压电光催化析氢（图）
超薄MXene 压电光催化析氢 压电材料氧化锌 FTC-ZnO
2022/5/13
近期，西安电子科技大学前沿交叉研究院青年教师王勇联合南京大学蔡宏灵/吴小山团队在MXene助力压电光催化析氢方面取得新进展，探索了金属性的超薄MXene碳化钛 (Ti3C2)在压电材料氧化锌中对其光生载流子分离效率的提升作用，为MXenes引入新型压电光催化剂的构建提供参考。如图1所示，该工作首先通过HSE06理论计算获得了MXene的费米面以及ZnO的导价带位置，确定在MXene和ZnO之间会形...
磁性催化剂在电催化析氢和析氧方面具有重要应用前景。尤其是在碱性电解质中，含Ni、Co、Fe等磁性元素的催化剂表现出优异的催化活性、稳定性和价格优势。中国科学院宁波材料技术与工程研究所非晶合金磁电功能特性研究团队，前期以Al-Ni-Co-Mn-Y-Au非晶合金为前驱体，通过去合金化方法，研制出具有高活性的Ni-Co-Mn-Y-Au纳米多孔析氢催化剂，电催化活性达到70mV @10mA/cm2，塔菲尔...
合肥光源用户在实现高效烯烃氢磷酸化研究中获得新进展（图）
高效烯烃氢 磷酸化 均相催化
2024/1/9
烯烃的氢磷酸化被认为是生产有价值的烷基磷化合物最方便、最直接的方法，但在目前的均相催化条件下，性能并不理想。根据该反应的自由基特性，合理设计和合成多相催化剂是一种非常有潜力的途径。近年来，单原子(SA)催化剂因其优异的性能而受到研究者们的广泛关注，它们的活性中心是金属原子，具有简单、明确、均匀的特点，有利于结构调控，这使得SA催化剂在均相催化的多相化方面具有广阔的应用前景。金属氧化物是SA催化剂广...
常用化石燃料的燃烧过程通常伴随着大量CO2的产生，在《巴黎协定》倡导下，全球都在积极探索更为低碳高效的燃料，CO2加氢制燃料已成为研究热点。然而CO2加氢反应过程中往往伴随着逆水煤气变换（RWGS）反应，会影响产物分布。近日，宁夏大学、宁夏计量质量检验研究院携手韩国延世大学共同报道了一种InCu/mAl（注：mAl表示既定铝含量）催化剂，在催化CO2加氢反应中明显提高了含氧化合物的选择性。相关成果...