科學家提出高效單原子催化劑設計新策略
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教授曾杰團隊，通過精準的單原子錨定位點設計，制備出一種可以高效催化電化學陽極反應的單原子催化劑。相關成果分別發表于《自然—通訊》《美國化學會志》，并被選為《美國化學會志》封面論文。 研究人員采用電化學沉積技術，選擇性地將銥單原子錨定在羥基氧化鈷載體表面氧原子的三重中空位點處和氧空位處。測試表明，錨定在氧空位處的銥單原子展現出更優異的電化學陽極反應性能。機理研究發現，對于錨定在氧原子的三重中空位點處的銥單原子催化劑，銥—鈷之間的強電荷相互作用增強了鈷位點對反應中間體的吸附。而對于錨定在氧空位處的銥單原子催化劑，銥—鈷之間電荷效應不明顯。但是，銥單原子特殊的配位結構會與電化學陽極反應中間體之間形成氫鍵相互作用，最終通過構型效應穩定了中間體，降低了反應能壘。 此外，研究人員通過將配位環境相同的銥單原子分別錨定在羥基氧化鈷載體的晶格處和表面氧空位處，構造出了兩種不同的單原子—載......閱讀全文
新研究：通過EMSI對單原子催化劑的調控催化析氫
單原子催化劑已經正式發展近十年，其工作重點也慢慢從最初的制備/表征拓展至機理性研究。目前，金屬單原子在催化反應中的作用和反應機理尚且還在初步探索階段。構建合理的催化反應構-效關系對設計高性能單原子催化劑至關重要。金屬-載體電子相互作用（EMSI）提供了一種通過金屬和載體之間的電子轉移調節負載金屬
大連化物所等開發出離子液體穩定高效單原子催化劑
近日，中科院大連化學物理研究所研究員喬波濤、張濤團隊和新加坡國立大學教授顏寧、日本京都大學教授Hiroyuki Asakura以及北海道大學教授Min Gao合作，發現離子液體可增加單原子團聚的活化能、可調節金屬單原子的氧化價態，從而開發出離子液體穩定的高效單原子催化劑。相關成果發表于《化學》。
高效單原子Fe基催化劑用于鋅空氣電池研究獲進展
能源是人類文明進步和發展的物質基礎。近年來，隨著化石能源的逐漸消耗和日益突出的環境污染問題，人類對綠色、清潔、可再生能源的需求急劇增長。水分解、燃料電池、金屬-空氣電池等高效、低成本能量存儲與轉換技術的開發已成為研究的前沿領域。其中，鋅-空氣電池使用水系電解液具有低成本、安全、環境友好的優勢，理
納米石墨烯限域單原子鐵催化劑研究取得新進展
12月14日，中科院大連化物所催化基礎國家重點實驗室鄧德會副研究員和包信和院士帶領的研究團隊在長期研究二維催化材料和納米限域催化的基礎上，成功將FeN4結構限域在納米石墨烯骨架中，并結合多種高分辨探針手段，首次直接觀察到石墨烯內嵌FeN4中心的原子結構。該限域結構有效地維持Fe原子配位不飽和狀態
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
納米石墨烯限域單原子鐵催化劑研究取得新進展
2015年12月14日，中科院大連化物所催化基礎國家重點實驗室鄧德會副研究員和包信和院士帶領的研究團隊在長期研究二維催化材料和納米限域催化的基礎上，成功將FeN4結構限域在納米石墨烯骨架中，并結合多種高分辨探針手段，首次直接觀察到石墨烯內嵌FeN4中心的原子結構。該限域結構有效地維持Fe原子配位
有序大孔碳為單原子催化劑搭建“寬車道高速路”
近日，華南理工大學教授李映偉、陳立宇課題組以有序大/微孔ZnCo-ZIF材料為前體，創制了具有三維有序多級孔的碳材料錨定的單原子鈷(Co)催化劑，并將其應用于糠醛的氧化酯化反應中，驗證了該催化劑相較于微孔碳錨定Co單原子催化劑更為優異的催化活性和良好的穩定性。這一成果發表在Industrial
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
中國科大基于單原子催化劑研究金屬載體相互作用獲進展
近日，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室和化學與材料科學學院教授曾杰課題組、南開大學教授胡振芃和中科院上海應用物理研究所研究員司銳合作，基于單原子催化劑，從電子最高占據態角度定量研究了金屬-載體相互作用。該成果以The Highest Occupied State of Rh Sing
科學家利用雙模板策略合成整體式單原子催化劑
雙模板法合成Pt1/NMCW催化劑的示意圖? ?田正斌供圖 近日，中科院青島生物能源與過程研究所研究員王光輝帶領的多孔催化材料研究組開發了一種雙模板策略，制備了成型的氮摻雜介孔碳納米線負載的Pt單原子催化劑（Pt1/NMCW）。該催化劑具有豐富的介孔和大孔，有利于活性位點暴露和反應傳質。相
高活性的生物質碳負載Fe/Pt單原子雙功能催化劑
單原子催化劑因具有較大的原子利用效率、量子尺寸效應和活性中心的配位不飽和構型，在催化領域受到廣泛關注。近年來，單原子催化劑在燃料電池、電解水和金屬-空氣電池等可再生能源技術領域快速發展。然而，單原子催化劑的活性位點數量有限，催化劑合成過程相對復雜，且大多數用于合成單原子催化劑載體的化學品價格昂貴
鈷單原子催化劑活性位點的電化學敏感性
析氫反應是電化學水裂解的重要步驟，其中的主要產物氫，在未來能源需求中有著替代化石燃料的大好前景，但規模化制氫的關鍵在于開發擁有低過電位的高效低成本的電催化劑。在實際的催化反應環境中，許多催化劑往往可能會因受到反應溫度、電勢或吸附物種等多種物理或化學效應的誘導而發生結構重組。這些局限性阻礙了研究人
科學家開發出高效堿性電解水單原子合金催化劑
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員章福祥團隊設計合成了一種單原子銥修飾鎳合金催化劑，用于堿性電解水析氫、析氧，具有水分子活化與H-H、O-O偶聯功能，顯著降低了析氫與析氧的過電勢。相關成果發表在《先進材料》上。 太陽能光催化技術是實現太陽能至化學能轉化的重要方式之一，而高效助催化劑的開發
力學所等提出制造高密度單原子催化劑新方法
催化是化學工業的核心之一，深刻影響現代社會與科技的發展。近年來，單原子催化引起了學界和業界的關注。在制造高密度單原子催化劑時，單原子易聚集成團簇，導致制造效率和穩定性偏低。因此，如何抑制團簇的形成是制造高密度單原子催化劑的主要挑戰之一。近期，中國科學院力學研究所與德國馬克斯-普朗克高分子研究所、浙江
化物所納米石墨烯限域單原子鐵催化劑研究新進展
記者劉萬生 通訊員石瑛、陳曉琪 12月14日，中科院大連化物所催化基礎國家重點實驗室鄧德會副研究員和包信和院士帶領的研究團隊在長期研究二維催化材料和納米限域催化的基礎上，成功將FeN4結構限域在納米石墨烯骨架中，并結合多種高分辨探針手段，首次直接觀察到石墨烯內嵌FeN4中心的原子結構。該限域結構有效
大連化物所等制備出高溫穩定的高載量單原子催化劑
近日，中國科學院大連化學物理研究所航天催化與新材料研究中心研究員喬波濤和中科院院士張濤團隊在單原子催化方面取得新進展：利用金屬-載體共價強相互作用（strong covalent metal-support interaction）成功制備出耐高溫的高載量鉑單原子催化劑。相關成果發表在《自然-通
大連化物所等制備出高溫穩定的高載量單原子催化劑
近日，中國科學院大連化學物理研究所航天催化與新材料研究中心研究員喬波濤和中科院院士張濤團隊在單原子催化方面取得新進展：利用金屬-載體共價強相互作用（strong covalent metal-support interaction）成功制備出耐高溫的高載量鉑單原子催化劑。相關成果發表在《自然-通
中國科大在單原子催化劑仿酶催化方面研究中取得進展
大自然通過選擇特定的金屬離子（Fe，Ni，Mn等）作為活性位點，嵌入蛋白質框架，從而構成各種各樣的金屬酶。在溫和條件下，這些金屬酶可以實現多種高難度的生化反應，如C-H活化，N2還原等。目前，這些生化反應大多數通過多種復雜的生物酶實現。這些復雜的生物酶能夠在細胞器里同時實現氧化和還原反應，并且不
科學家開發出銅單原子催化劑實現低溫丙烷脫氫反應
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、劉曉艷和副研究員楊冰等，與中國科學院上海高等研究院研究員高嶷團隊合作，在單原子光熱協同催化丙烷脫氫反應方面取得進展。丙烷脫氫反應是制備丙烯的重要工業過程。該反應為強吸熱過程，傳統熱催化需要在500 °C至800 °C的高溫下
中國科大提出硼配位銅單原子催化劑高效制備甲烷
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505087.shtm
青島能源所利用雙模板策略合成整體式單原子催化劑
碳載單原子催化劑在多相催化領域受到關注。然而，在碳載單原子催化劑合成過程中，大量單原子被嵌入到碳基底或微孔孔道中，引起傳質限制，致使催化性能降低。另外，碳載單原子催化劑通常是以納米/微米級的粉末態存在，在實際應用中需要添加膠黏劑，通過壓片、擠條等手段成型，這一過程會導致催化劑孔道堵塞、活性位點包埋
我國學者在負載型單原子電催化劑研究領域取得重要進展
圖.（1）基于結構描述符的單原子通用設計原則；（2）活性中心為Fe-N4單原子電催化劑的制備與活性起源；（3）Fe-N4單原子電催化劑在酸性電解質下的氧氣還原反應催化性能，穩定性，應用于燃料電池的性能。 在國家自然科學基金項目（項目編號：21625601，91634116，91334203，215
新方法可快速篩選低成本、高性能單原子合金電催化劑
近日，華東理工大學費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心教授馬巍課題組，在單顆粒水平上實現了原子間距精準可控單原子合金（SAAs）電催化劑的原位制備與催化性能實時測量，為低成本、高性能SAA電催化劑的篩選提供了一種簡單而有效的方法。相關研究發表于《納米快報》。?調節SAAs的原子間距可有效調控其電催化活性
從源頭避免積碳——甲烷干整抗積碳鎳單原子催化劑
近日，中國科學院大連化學物理研究所催化與新材料研究室研究員喬波濤、中科院院士張濤團隊在單原子催化研究方面取得新進展，發現在甲烷干整反應中羥基磷灰石負載鎳（Ni）原子催化劑不僅具有高活性，而且具有本征抗積炭性能。研究揭示Ni單原子活性位上CH4發生不完全解離，避免C物種生成，從源頭上避免了積碳生成
研究揭示單原子催化劑在重金屬的電分析新進展
近日，中國科學院合肥物質科學研究院智能機械研究所研究員黃行九團隊與中國科學技術大學教授曾杰合作，首次利用分散在氮摻雜的多孔碳上的Co單原子催化劑（Co SAC）實現了對As(III) 超高靈敏和選擇性電化學檢測。同時結合同步輻射X射線吸收精細結構（XAFS）技術、密度泛函理論計算（DFT）和動力
中科院大化所制備出高溫穩定高載量單原子催化劑
近日，大連化物所航天催化與新材料研究中心喬波濤研究員和張濤院士團隊，與清華大學李雋教授，以及天津理工大學羅俊教授合作，在單原子催化方面獲得新進展。利用金屬-載體共價強相互作用成功制備出耐高溫的高載量鉑單原子催化劑，相關研究成果以《不用缺陷位點穩定的耐高溫單原子催化劑》為題發表在《自然—通訊》上。
我所開發出固體氧化物電解池陰極單原子催化劑
近日，我所催化基礎國家重點實驗室碳基資源電催化轉化研究組（523組）與中國科學院過程工程研究所合作，在固體氧化物電解池（SOEC）陰極高溫CO2電解反應活性調控方面取得新進展，通過精準構筑高溫穩定的單原子催化劑，實現高溫CO2電解性能明顯提升。SOEC因其高電流密度、高法拉第效率、低過電勢等優勢，被
3D蜂窩狀有序多孔結構負載Pt單原子電催化劑
近日，中國科學院廣州能源研究所研究員閆常峰團隊聯合中科院金屬研究所在開發三維蜂窩狀介孔結構負載Pt單原子氫燃料電池催化劑方面取得進展，相關研究成果發表于英國皇家化學學會（RSC）期刊《材料化學A輯》。研究工作得到中國科學院STS重點項目和廣州市科技計劃項目的支持
利用穆斯堡爾譜技術實現對單原子鐵催化劑純度的表征
近日，我所能源研究技術平臺穆斯堡爾譜技術研究組（DNL2005組）王軍虎研究員團隊與韓國蔚山國家科學技術研究院Jong-Beom Baek院士和韓高峰博士團隊合作，利用穆斯堡爾譜技術的超高能量分辨率實現了對機械化學法制備的單原子鐵催化劑純度的精準表征。 利用機械化學的方法，可將大塊鐵等過渡金屬直接
我所開發出具有凸出位點結構的“懸浮”式單原子催化劑
近日，我所催化與新材料研究中心（1500組群）喬波濤研究員、張波副研究員與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，以及香港城市大學劉彬教授和福建師范大學于廣濤教授等合作，在新型單原子催化劑構建方面取得新進展。 自2011年張濤院士團隊等提出“單原子催化”