中國科大在復合結構催化劑設計研究領域取得進展
中國科學技術大學教授熊宇杰課題組通過與武曉君教授和羅毅研究團隊的張群副教授在材料設計與合成、理論模擬和先進表征中的“三位一體化”合作,再次取得新進展。研究人員設計出電荷密度可調控的半導體-金屬復合結構,并揭示了該體系在氧分子活化中電荷轉移的競爭行為和機制,進而獲得了性能顯著改善的有機氧化反應催化劑。該研究成果近日在線發表在《德國應用化學》雜志上,論文的共同第一作者是博士生龍冉和毛可可。 此前,有機化學家普遍認為半導體氧化物作為金屬催化劑的載體,在有機氧化反應中主要是起到催化劑模板等作用。研究人員基于金屬催化劑表面電子態和分子活化的構效關系,提出金屬納米晶體與半導體載體形成復合結構的思路和方法,通過復合結構中肖特基勢壘作用使得半導體光生電子遷移到金屬表面,從而有效地調控其表面電子態。在該工作中,研究人員首次以超快光譜和動力學測量為探針,揭示了金屬表面等離激元導致的熱電子會直接注入n-型半導體導帶,與肖特基勢壘驅動的電荷轉......閱讀全文
金屬所非金屬催化劑生長單壁碳納米管研究取得系列進展
最近,中科院金屬研究所科研人員對SiOx催化劑的狀態和單壁碳納米管(SWCNT)的生長機理進行了深入研究,在非金屬催化劑生長單壁碳納米管研究方面取得新進展。 SWCNT的發現被認為是納米科技的里程碑之一。SWCNT可看作是由單層石墨片卷曲而成的一維無縫管狀物。根據卷曲方式的不同
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬硫化物
功能仿生催化劑的開發是一個重要的進展,為大規模可持續的氫氣生產開辟了道路。盡管自然界存在的固氮酶和氫化酶可以催化析氫反應,但是酶基器件難以為高水平的氫氣生產做出重大貢獻。這些精妙的生物催化劑具有出色的催化選擇性,能夠在自然環境中運作,但在極端條件下(如強酸性和堿性介質)將迅速失活。受到固氮酶和氫化酶
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬硒化物
硒(Se)和硫(S)都是元素周期表VIA族的元素,硫在第三周期,硒在第四周期。因此這兩個元素不僅一些有相似之處,也有不同點。類似的是,它們最外層都有6個電子和相似的氧化數。元素的最外層電子排布往往決定了這些元素形成的化合物的化學性質,這意味著相對于金屬硫化物,金屬硒化物對HER也有相似的活性。隨著對
我國研發層狀多金屬柴油超深度脫硫催化劑
5月28日,中國科學院大連化學物理研究所(以下稱“大連化物所”)與陜西延長石油集團(以下稱 “延長石油”)的合作又開成果之花,開發的具有我國自主知識產權的應用于柴油超深度脫硫的層狀多金屬硫化物催化劑及工業化應用成果在北京通過中國石油和化學工業聯合會組織的成果鑒定。 鑒定委員會一致認為用于柴油超
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
金屬納米催化劑的動態分散研究取得新進展
近日,中國科學院大連化學物理研究研究員傅強團隊在金屬納米催化劑的動態分散研究方面取得新進展,他們發現含水氧化性氣氛可以誘導擔載Cu納米顆粒在室溫下的自發氧化分散。相關成果發表在《自然-通訊》上。氣氛誘導催化劑動態分散是多相催化中的一個重要現象,近年來傅強團隊在該方向取得系列進展,發現反應氣氛可以誘導
“納米島”新策略穩定原子級分散金屬催化劑
北京時間2022年10月26日,中國科學技術大學(以下簡稱中國科大)教授曾杰課題組、華盛頓州立大學教授Yong Wang課題組、加利福尼亞大學戴維斯分校教授Bruce C. Gates課題組和亞利桑那州立大學教授劉景月課題組合作,在《自然》雜志上發表最新研究成果。他們提出了一種“納米島”策略并制備出
高指數晶面氧化鈷催化劑可替代貴金屬
近日,中科院金屬所與中科院寧波材料技術與工程所、中國工程物理研究院科研人員合作,利用碳包覆鈷磁性納米膠囊結構中缺陷石墨殼層的束縛作用,合成了富含高指數晶面的氧化鈷催化劑,在甲烷催化燃燒反應中體現出可替代貴金屬鈀、鉑的潛力。相關結果在線發表于《自然—通訊》。 研究人員通過原位氧化方法將碳包鈷納米
“納米島”新策略穩定原子級分散金屬催化劑
人類的生產、生活都離不開化學反應,它關乎健康、環境、能源各個領域。其中,提高催化反應效率,提升催化劑耐久性,是化學科學的核心和關鍵,也是化學家不斷追求的目標。 北京時間2022年10月26日,中國科學技術大學(以下簡稱中國科大)教授曾杰課題組、華盛頓州立大學教授Yong Wang課題組、加利福
液態金屬催化劑或撼動百年化工工藝
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中國科大非貴金屬納米催化劑研制取得進展
近日,中國科學技術大學教授曾杰課題組在非貴金屬納米催化劑CuNi合金納米晶研制上取得新進展。研究人員通過在一步合成法中使用嗎啉硼烷作為還原劑,成功制備了CuNi合金八面體和立方體,并在A3偶聯反應中研究了CuNi合金晶面和組分與其催化性能之間的構效關系,實驗結果表明Cu50Ni50立方體的催化活
金屬氧化物催化劑設計方面取得新進展
近日,大連化學物理所碳資源小分子與氫能利用創新特區研究組(DNL19T3)孫劍、俞佳楓副研究員團隊利用火焰噴射法(Flame Spray Pyrolysis , FSP)的高溫淬火過程,將金屬氧化物中的晶格氧鎖定在亞穩態,從而大幅增強了晶格氧的活性,使CO氧化反應速率比傳統催化劑的反應提高了10
金屬有機框架化合物將會挑戰傳統半導體
二十多年前,有機聚合物進入電子世界,并產生了能夠用于射頻識別(RFID)標記或有機太陽電池有機半導體材料。現在,巴西圣保羅大學的研究組與英國、法國的研究人員合作,確定了另一類化學化合物,更奇特的金屬有機框架(MOF),有望用于電子器件。 MOF是具有多孔結構的有機-無機異質晶體。該研究的論文剛
制備高效、穩定的金屬空氣電池氧還原催化劑獲進展
? ? ?Fe1/NC的合成示意圖和結構表征圖? ? 課題組供圖? ? 近期,中科院青島生物能源與過程研究所研究員梁漢璞帶領的能源材料與納米催化研究組通過一種隔離錨定策略,制備了多孔氮摻雜碳負載的鐵單原子催化劑(Fe1/NC)。該方法利用D-葡萄糖、葡萄糖酸鋅和組氨酸來分散和錨定鐵原子。相關
大連化物所高分散金屬催化劑研究取得新進展
中國科學院大連化學物理研究所研究員王曉東和中國科學院院士張濤領導的研究團隊長期致力于高分散金屬催化劑的研究與開發,近期取得新進展,首次制備出TiO2負載的亞納米Rh催化劑并發現該催化劑能夠在-50oC實現CO的完全氧化,首次實現了鉑族金屬在超低溫下CO的催化氧化。該工作獲得審稿人的一致高度評價,
科學家發明光驅動有機反應金屬催化劑
中國科學技術大學教授熊宇杰課題組設計了一類獨特的金屬鈀納米材料,同時具有高催化活性和太陽能利用特性,在光驅動有機加氫反應中展現出優異的催化性能,在室溫光照下即可達到70攝氏度加熱反應的催化轉化效率。該成果近日發表在《德國應用化學》上。 傳統的利用太陽能驅動化學反應路徑是基于半導體的光催化技術,
“單顆粒軟包裹”可用于模板法制備金屬納米催化劑
西安交通大學生命學院方吉祥教授團隊基于前期對模板合成法及前驅體在模板介孔通道中遷移擴散機理的深入研究,提出了“單顆粒軟包裹”策略用于模板法制備三維復合金屬納米催化劑。4月4日,相關研究成果發表在NANO LETTERS上。研究以介孔 Au NP@mSiO2顆粒為硬模板,利用不溶解金前驅體(氯金酸)的
電解水制氫:如何設計金屬碳化物催化劑?
金屬碳化物HER 氫氣是重要的清潔能源,具有來源廣、能量密度高、無污染等優點。電解水制氫是高效、綠色的制氫途徑,但嚴重依賴貴金屬Pt催化劑,亟需發展經濟、高效的非貴金屬電催化劑。過渡金屬碳化物具有類鉑的電子性質和催化行為,是一種潛在的析氫電催化劑。近年來,相關研究工作通過合理的設計策略,調控并
“雙碳”背景下的金屬分子篩催化劑串聯反應
近日,碳資源小分子與氫能利用研究組(DNL1905組)孫劍研究員團隊受邀與日本富山大學Tsubaki教授、浙江科技學院邢闖博士合作發表了金屬分子篩催化劑用于串聯反應的綜述文章,系統介紹了該體系應用于C1小分子催化轉化過程的研究現狀與發展前景。 當前,在“雙碳”時代背景下,實現C1小分子的高效催
金屬納米催化劑配體策略實現芳烴區域選擇性鹵化
近日,國家納米科學中心研究員唐岑團隊和復旦大學教授劉智攀團隊合作,在納米金屬催化芳烴區域選擇性研究領域取得新進展。相關研究已在《德國應用化學》發表。酶的高催化效率及選擇性得益于其精巧的結構與精準的動態調控。納米金屬具有超高的催化活性,可通過設計實現復雜組裝。長期以來,人們一直期望能夠通過配體工程來設
大連化物所過渡金屬催化劑調控與重組研究取得進展
近日,中科院大連化物所余正坤研究員研究組在過渡金屬催化劑調控與重組研究中取得重要進展,最新成果以通訊的形式發表在最近一期的《美國化學會志》上(J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8136-8137)。 碳-氫鍵活化是形成新化學鍵的重要途徑,過渡金屬催化的惰性碳-氫鍵活化是當前
新型金屬硫化物二維半導體材料性質探明
近日,中國科學院半導體研究所超晶格國家重點實驗室博士后楊圣雪、博士生李燕,在研究員李京波、中科院院士李樹深和夏建白等人的指導下,取得二維GaS超薄半導體的基礎研究中新進展,探明了新型超薄金屬硫化物二維半導體材料性質。2月7日,相關成果發表在英國皇家化學會主辦的《納米尺度》上,并被選為熱點論文。
為什么金屬與半導體接觸,內建場會造成能帶彎曲
(1)半導體禁帶寬度不變,導帶向上彎曲,價帶自然向上彎曲;既然是N型半導體,空穴就是少子,它的變化可以忽略。糾結它的能量變化沒什么意義。(2)穩定之后的系統,費米能級是水平的,不是彎曲的。空間電荷區外應該具體一點。如果是半導體內部,費米能級是水平的,Efs沒有彎曲,保持電中性。如果是金屬一側,Efm
金屬所研制出窄帶隙分布半導體性單壁碳納米管
單壁碳納米管(SWCNT)因碳原子排布方式不同可表現為金屬性或半導體性,其中半導體性SWCNT具有納米尺度、良好的結構穩定性、可調的帶隙和高載流子遷移率,被認為是構建高性能場效應晶體管的理想溝道材料,并可望在新一代柔性電子器件中獲得應用。然而,金屬性和半導體性SWCNT的結構和生成能差異細微,通
雙功能催化劑上金屬位性能調控研究取得新進展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494251.shtm雙功能催化劑在能源及大宗化學品生產過程中具有廣泛應用,烷烴加氫異構則是其中具有代表性的過程之一。其可將直鏈烷烴轉化為異構烷烴,為典型的原子經濟性過程,是提高汽油辛烷值、降低柴油凝點和改
廈大高指數晶面金屬納米催化劑研究取得新進展
近日,廈門大學化學化工學院孫世剛課題組在高指數晶面結構Rh納米晶的電化學控制合成和催化性能研究方面取得新的重要進展,相關結果以 “Electrochemical Synthesis of Tetrahexahedral Rhodium Nanocrystals with Extraord
多元金屬納米顆粒管及復合納米催化劑的設計取得進展
中科大多元金屬納米顆粒管及復合納米催化劑的設計與制備取得系列進展 隨著環境意識的增強和對有限自然資源認識的加深,為了減少對化石能源等不可再生資源的依賴,燃料電池作為高效和低污染發電裝置研究受到高度關注和重視。但是,燃料電池催化劑成本高、反應活性低和穩定性差等缺點仍然嚴重制約其商業化和廣泛應用。
貴金屬催化劑催化吡啶及其衍生物的加氫反應
制備負載型高分散的納米貴金屬催化劑和含釕的雙金屬催化劑,并考察了催化劑對吡啶及其衍生物加氫反應的催化性能。?結果表明,5%釕炭催化劑對吡啶加氫反應的催化活性高于5%鈀炭和5%鉑炭,在100度,3.0Mpa,1小時和 釕/吡啶摩爾比2.5/1000的條件下,5%釕炭催化吡啶加氫的轉化率大于99.9
大連化物所燃料電池催化劑的貴金屬替代研究取得突破
將氫氣直接高效轉化為可廣泛應用的電能,同時產生對人類生存環境友好的水分子,是未來先進可持續能源體系發展的重要目標。為了實現這一目標,作為重要能量轉換裝置的質子交換膜燃料電池將會發揮不可替代的作用,相關研究和開發受到了越來越高度的重視。然而,該類燃料電池中用于將空氣中氧分子高效還原
青島能源所在非貴金屬電催化劑研究中取得系列進展
貴金屬催化劑(如鉑,Pt)具有很高的催化活性,是電化學能量轉換與儲能過程的核心材料,但高昂的成本限制了其在產業化中的廣泛應用。近日,中國科學院青島生物能源與過程研究所仿生能源系統團隊負責人崔光磊等,對金屬氮化物(TiN、MoN等)、氧化石墨烯等非貴金屬納米結構材料進行了系列研究,成