sp雜化氮摻雜的石墨炔！非金屬催化劑取代鉑基催化劑
燃料電池具有零污染、能量轉化效率高、適用范圍廣泛等眾多優點，使其成為最具前景的新型能源轉化裝置之一。燃料電池的陰極氧還原反應(ORR)是一個動力學遲緩的過程，需要在催化劑的作用下才能輸出有效的電流密度。傳統的 ORR 催化劑主要為價格昂貴的鉑類材料。在燃料電池發電系統中，燃料電池電堆成本占總成本的50%以上，而鉑類貴金屬催化劑又占電堆成本的50%以上。因此，開發價格低廉的非貴金屬ORR催化劑是促進燃料電池規模應用的必然選擇。近年來的研究證實，氮摻雜碳基催化劑具有良好的ORR催化活性和穩定性，有望取代鉑類催化劑在燃料電池中的應用。氮摻雜構型有很多不同的形式，包括吡啶氮、亞胺氮、吡咯氮、氨基氮、腈基氮、石墨氮和氧化氮等。一般認為吡啶氮的存在創造了ORR活性位點，而其它高性能的氮摻雜類型鮮有報道。 圖1. sp雜化氮原子摻雜的石墨炔合成機理圖 中國科學院過程工程研究所生化工程國家重點實驗室研究員王丹團隊及其合作者成功研......閱讀全文
石墨炔雜化獲進展
燃料電池具有零污染、能量轉化效率高、適用范圍廣泛等眾多優點，使其成為最具前景的新型能源轉化裝置之一。燃料電池的陰極氧還原反應(ORR)是一個動力學遲緩的過程，需要在催化劑的作用下才能輸出有效的電流密度。傳統的 ORR 催化劑主要為價格昂貴的鉑類材料。在燃料電池發電系統中，燃料電池電堆成本占總成本
石墨炔碳原子雜化類型
碳家族發展歷程 碳具有sp3、sp2和sp種雜化態，通過不同雜化態可以形成多種碳的同素異形體，如通過sp3雜化可以形成金剛石，通過sp3與sp2雜化則可以形成碳納米管、富勒烯和石墨烯等，如下圖所示。a金剛石 b石墨 c藍絲黛爾石 d、e、f足球烯g無定形碳 h碳納米管 1996年化學諾貝爾獎被授
過程工程所在sp雜化氮摻雜石墨炔的氧還原應用獲進展
燃料電池具有零污染、能量轉化效率高、適用范圍廣泛等眾多優點，使其成為最具前景的新型能源轉化裝置之一。燃料電池的陰極氧還原反應(ORR)是一個動力學遲緩的過程，需要在催化劑的作用下才能輸出有效的電流密度。傳統的 ORR 催化劑主要為價格昂貴的鉑類材料。在燃料電池發電系統中，燃料電池電堆成本占總成本
sp雜化氮摻雜的石墨炔！非金屬催化劑取代鉑基催化劑
燃料電池具有零污染、能量轉化效率高、適用范圍廣泛等眾多優點，使其成為最具前景的新型能源轉化裝置之一。燃料電池的陰極氧還原反應(ORR)是一個動力學遲緩的過程，需要在催化劑的作用下才能輸出有效的電流密度。傳統的 ORR 催化劑主要為價格昂貴的鉑類材料。在燃料電池發電系統中，燃料電池電堆成本占總成本
新型的sp摻雜N原子引入石墨炔－性能表現優異
中科院過程工程研究所王丹團隊聯合中科院化學所李玉良團隊，成功在超薄石墨炔材料上引入一種新型的sp摻雜N原子，這種新型的石墨炔材料表現出非常優異的性能。該成果日前發表在《自然—化學》上。 氧還原反應（ORR）是能源儲存和轉化的基礎，在燃料電池中有著重要應用。目前，氧還原反應以鉑基催化劑的催化活性
我國科學家成功合成新的碳同素異形體
最近，中科院化學所有機固體院重點實驗室科研人員在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的資助下，在石墨炔研究方面取得了重要突破。研究人員利用六炔基苯在銅片的催化作用下發生偶聯反應，成功地在銅片表面上通過化學方法合成了大面積碳的新的同素異形體——石墨炔（graphdiyne）薄膜，研究結果發
化學所成功合成新的碳同素異形體石墨炔
在國家自然科學基金委、科技部和中科院的資助下，中科院化學所有機固體院重點實驗室在石墨炔研究方面取得了重要突破。利用六炔基苯在銅片的催化作用下發生偶聯反應，成功地在銅片表面上通過化學方法合成了大面積碳的新的同素異形體-石墨炔（graphdiyne）薄膜。研究結果還證實石墨炔是由1，
石墨炔作為催化劑應用研究獲進展
中科院青島生物能源與過程研究所新型能源碳素材料團隊研發了一種氮摻雜的石墨炔材料，用作氧還原反應，表現出優異的催化性能，相關工作近日發表于《應用材料與界面》。 石墨炔是一種新型碳材料，由炔鍵和苯環連接而成，具有特殊的sp雜化（一種較常見的雜化方式）碳原子，已被報道在光催化、電催化以及生物方面均表
科研人員研發出具有超高儲鋰性能的三維鍺碳炔材料
中國科學院青島生物能源與過程研究所碳基材料與能源應用研究組研究制備了一種由線性丁二炔鍵通過sp3-雜化鍺原子構成的類金剛石骨架的三維多孔材料—鍺-碳炔（Ge-CDY），并對其電子結構、帶隙及鋰存儲能力進行了深入研究。研究表明Ge-CDY具有優異的離子轉移和擴散性能，超高的理論和實驗比容量(270
中國科學家首次成功合成石墨炔－開辟碳材料研究新領域
▲大面積石墨炔薄膜▲宏量制備高純度石墨炔▲二維碳石墨炔的結構模型 石墨炔是一種新的碳同素異形體，其豐富的碳化學鍵，大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性和半導體性能一直吸引著科學家的關注。隨著富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陸續通過物理方法成功制備，如何制備石墨炔一直是科學研究的焦點。
開創碳材料家族新成員
金剛石、石墨烯、碳納米管、富勒烯……碳材料具有龐大的家族成員，一直深深吸引著化學家和材料學家。然而，此前幾乎所有風靡全球的碳材料，都是由國外學者開創和引領。“這是我們中國人自己做的碳材料——石墨炔。”近日，在位于中國科學院化學研究所（以下簡稱化學所）的實驗室里，中國科學院院士、中國科學院化學研究所研
石墨炔能源存儲材料方面取得系列進展
碳素材料與人類生活密切相關，而石墨炔類材料是繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之后，一類全新的碳素材料。在結構上講，它是目前唯一一類通過化學法合成的，同時含有sp和sp2（分別表示兩種不同的原子軌道雜化方式）兩種雜化形式碳，并具有中國知識產權的二維平面全碳材料。從性能上看，石墨炔類材料具有大的共軛體系、
科學家制備出新型氮摻雜石墨炔－促進燃料電池商業化
?? 中科院過程工程研究所王丹團隊聯合中科院化學所李玉良團隊，成功在超薄石墨炔材料上引入一種新型的sp摻雜N原子，這種新型的石墨炔材料表現出非常優異的性能。該成果日前發表在《自然—化學》上。圖片來源于網絡氧還原反應（ORR）是能源儲存和轉化的基礎，在燃料電池中有著重要應用。目前，氧還原反應以鉑基催化
材料前沿丨石墨炔：從發現到應用
編者按：《石墨炔：從發現到應用》為國內外第一部全方位、系統地介紹石墨炔從基礎科學研究到實際應用探索的前沿著作。由我國首次發現石墨炔的專家，中國科學院院士李玉良先生及其團隊核心專家李勇軍研究員共同撰寫。內容新穎、權威，科學性和可讀性強！合成、分離新的不同維數碳同素異形體是過去二三十年研究的焦點，科學家
十年耕耘，做中國人自己的碳材料
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519892.shtm 李玉良（左二）指導學生開展科研。 石墨炔在高分辨率電鏡下的成像。 石墨炔粉末。 實驗室研制宏量合成石墨炔裝置。 石墨炔多層結構。受訪者供圖
青島能源所在石墨炔基高效儲鈉電極材料研究中取得進展
石墨炔材料是一種唯一能通過低溫、常壓下合成，同時含有sp和sp2兩種雜化形式碳的二維平面全碳材料，是中國科學家在國際上引領的新的研究領域，具有中國知識產權。目前石墨炔已實現了樣品的快速宏量制備，及百平方厘米大面積、高質量薄膜的可控制備（圖1）。石墨炔具有大共軛體系、優異的導電性能、及優良的化學穩
石墨烯已經不能滿足？“奇跡材料”石墨炔誕生
據最新一期《自然·合成》報道，美國科羅拉多大學研究人員開展的一項研究，已成功合成出科學家們數十年來孜孜以求的一種新型碳——石墨炔。該成果填補了碳材料科學長期存在的空白，或為電子、光學和半導體材料研究開辟全新的途徑。 長期以來，科學家們不斷探索構建新的碳同素異形體，石墨炔正是研究的焦點之一，因為它
新型燃料電池陰極催化劑問世
日前，記者從中科院過程工程研究所獲悉，該所生化工程國家重點實驗室研究員王丹團隊研發了一種sp雜化氮摻雜的石墨炔，其在催化燃料電池陰極氧還原反應（ORR）中顯示出良好的催化性能。研究成果近期發表于《自然—化學》。 燃料電池是一種把化學能轉化為電能的裝置，具有零污染、能量轉化效率高、適用范圍廣泛等
青島能源所等新型石墨炔儲能材料研究獲進展
石墨炔，是繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之后，一種新的全碳納米結構材料。它是由sp和sp2雜化形成的一種新型碳的同素異形體，是由1，3-二炔鍵將苯環共軛連接形成的具有二維平面網絡結構的全碳材料，具有豐富的碳化學鍵、大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性，被譽為是最穩定的一種人工合成的二炔碳的同素異
我國學者在石墨烯人造原子中實現軌道雜化
圖1 上半部分：真實原子中的(a)未雜化的軌道和(b)sp2軌道雜化示意圖;下半部分：人造原子中的(c)圓形勢場和(d)橢圓形勢場示意圖圖2 (a,b)數值計算的雜化態(θ形和倒θ形); (c,d)實驗觀測到的雜化態; (e)雜化態隨量子點各向異性程度增加而發生能量劈裂 在國家自然科學基金項目（批
擊敗石墨烯－新材料之王將易主？
2019年的Nature、Nature Chemistry、JACS等頂刊中，新型納米材料表現優異，其中金屬有機骨架材料（MOF）、石墨炔（GDY）、金屬碳化物/氮化物（MXene）和黑磷（BP）材料作為當中的佼佼者，得到了越來越多的關注。 翻紅明星 MOF MOF是Metal Organ
青島能源所在石墨炔能源存儲與轉化研究中取得進展
可穿戴智能設備是未來科學與社會進步的重要標志之一，也是國家的重大戰略需求，其長久的續航能力依賴于高性能的柔性儲能電池。針對如何提高電極材料的柔性和容量這一科學問題，在中國科學院院士李玉良的指導下，中科院青島生物能源與過程研究所新型能源碳素材料團隊與中科院化學研究所合作，研發了一種石墨炔基分子材料
研究生院最新研究設計提出碳的一種新結構
最近，中科院研究生院蘇剛教授及其博士生勝獻雷等人基于密度泛函第一性原理研究，設計提出了元素碳的一種新結構，該結構被命名為T型碳（T-carbon）。相關研究結果近日發表在國際期刊《物理評論快報》上?[X.?L.?Sheng?et?al.,?Physical?Review?Lette
石墨化設備——石墨化爐
? ?石墨化多用于指鋼的石墨化。鋼件在工作溫度和應力長期作用下，會使碳化物分解成游離的石墨，這個過程也是自發進行的，稱為P熱強鋼的石墨化過程、它不但消除了碳化物的作用，而 且石墨相當于鋼中的小裂紋，使鋼的強度和塑性顯著降低而引起鋼件脆斷。通常把鑄鐵中的石墨形成過程稱為石墨化過程。? ?主
西湖大學團隊合成石墨單炔及其衍生物，能用于高性能鋰離子電池
近日，西湖大學特聘研究員段樂樂和團隊采用無金屬參與的親核交聯濕化學路徑，直接合成了石墨單炔及其衍生物，實現多達 16.5g 石墨單炔的大規模生產。 這種高效、快速、產物可擴展的合成方法，極大降低了經濟成本和時間成本，能夠滿足宏量制備碳材料的需求，預示著其在工業應用中的巨大潛力。 此外，本次研
免疫組化SP法步驟
SP（streptavidin-perosidase）法，即鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶連結法。按標記物質的種類，如熒光染料、放射性同位素、酶（主要有辣根過氧化物酶和堿性磷酸酶）、鐵蛋白、膠體金等，可分為免疫熒光法、放射免疫法、酶標法和免疫金銀法等。按染色步驟可分為直接法（又稱一步法）和間接法（二
免疫組化SP法步驟
SP(streptavidin-perosidase)法,即鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶連結法.按標記物質的種類，如熒光染料、放射性同位素、酶(主要有辣根過氧化物酶和堿性磷酸酶)、鐵蛋白、膠體金等，可分為免疫熒光法、放射免疫法、酶標法和免疫金銀法等。按染色步驟可分為直接法(又稱一步法)和間接法(二
石墨炔膜材料可實現甲醇零滲透
直接甲醇燃料電池被認為是最有前途的清潔高效能源電池之一，其中，質子交換膜是影響直接甲醇燃料電池能量效率、功率密度等的核心部件。近日，香港科技大學教授趙天壽課題組發現新型二維碳納米材料石墨炔是較為理想的質子交換膜材料，具備高選擇性和高導電性，能有效阻隔甲醇燃料的滲透。相關成果發表于《自然—通訊》上
新研究！石墨炔基新型高效非金屬電催化劑
燃料電池是一種重要的新能源裝置，其中最新發展的金屬-空氣電池更是被寄予厚望。然而，金屬-空氣電池中陰極氧還原和正極氧析出反應動力學過程緩慢，需要大量的貴金屬催化劑，大大增加了電池的成本，阻礙了金屬-空氣電池的大規模商業化進程。中國科學院青島生物能源與過程研究所碳基材料與能源應用研究組，在制備高效
關于雜化的分類介紹
等性雜化：參與雜化的軌道完全相同的雜化叫做等性雜化。 不等性雜化：參與雜化的軌道不完全相同的雜化叫做不等性雜化。 雜化軌道的類型取決于原子所具有的價層軌道的種類和數目以及成鍵數目等。常見的有： sp雜化：sp雜化是指由原子的一個ns和一個np軌道雜化形成兩個sp雜化軌道，每個sp雜化軌道各