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安徽工業大學教師研究揭示金屬單原子應用性能和策略
近日,安徽工業大學材料科學與工程學院教師馬連波在國際知名期刊《Advanced Functional Materials》在線發表題為「Emerging Metal Single Atomsin Electrocatalysts
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研究發現單原子催化劑中經典金屬-載體強相互作用
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和中科院院士張濤團隊在單原子金屬-載體強相互作用研究方面取得新進展,首次發現Pt單原子能夠與TiO2載體間發生經典金屬-載體強相互作用(Strong Metal-Support Interaction, SMSI),但其所需發生溫度較Pt NPs更高,且Pt單原子失去
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中國科大取得基於單原子催化劑研究金屬-載體相互作用新進展
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曾傑教授課題組、南開大學胡振芃教授和中科院上海應用物理研究所司銳教授合作,基於單原子催化劑,從電子最高佔據態角度定量研究了金屬-載體相互作用。
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發現單原子催化劑中經典金屬—載體強相互作用—新聞—科學網
中科院大連化物所
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金屬單原子催化劑、無金屬異質原子摻雜碳、高活性無定型RuCu納米...
01 新興的金屬單原子 能源轉換和存儲應用需要高度穩定和有效的電催化劑/電極來促進電化學反應,但是這些材料通常遭受嚴重的原子浪費,且性能低於理論水平,無法滿足綠色原子經濟日益增長的需求,從而限制了它們的進一步實際發展
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.: 單原子催化劑促進信號放大策略用於生物傳感
由於其獨特的物理化學性質,功能性納米材料信號放大策略在生物傳感領域取得了重大突破。但靈敏度和選擇性有待進一步提高。含有原子分散金屬活性中心的單原子催化劑(SACs)在各種催化反應的活性和選擇性方面具有獨特的優勢。因此,在可調節的金屬載體相互作用、配位環境和活性位點的幾何/電子結構的幫助下,SAC輔助信號放大策略在生物傳感器中具有廣闊的前景,表現出令人滿意的靈敏度和選擇性。
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清華大學王定勝Angew:金屬有機框架衍生的Co單原子位點電子密度的原子級調製用於提高氧還原性能
通過工程原子構型調整單原子活性位的電子結構是提高氧還原反應(ORR)的有效策略,但由於缺乏合理的指導和有效的方法,目前仍然具有挑戰性。
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一種「異常穩定」的單原子催化劑
東京工業大學(Tokyo Tech)的科學家研究發現,困在C12A7晶體中的單個鉑原子可作為穩定和有效的催化劑催化硝基芳烴的氫化,而硝基芳烴是生產多種精細化學品的重要過程。他們的方法可能成為開發適用於廣泛工業應用的其他單原子催化劑的通用方法。
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湖南科技大學周虎團隊JMCA綜述:氧空缺穩定異質單原子催化劑的合成、性質和催化應用
由於獨特的電子結構和不飽和配位環境,單原子催化劑(SACs)在化學催化反應中表現出優異的催化活性和選擇性。而且,載體上的每一個分散的金屬原子都可以作為活性位點參與催化反應,可實現最大原子利用效率,是目前分子催化領域備受注目的研究前沿。然而,超高的原子表面勢能極易導致SACs形成過程中金屬原子的團聚而形成納米顆粒。
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單原子催化合成過氧化氫過程中金屬中心的本徵活性
澳大利亞雪梨大學Yuan Chen團隊揭示了金屬—氮—碳(M-N-C)單原子催化合成過氧化氫過程中金屬中心的本徵活性。相關研究成果於12月17日發表在《美國化學會志》。
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中國董紹俊院士,新發現的單原子納米酶有何大用?
由於這些原因,它們被廣泛應用於生物傳感、治療和環境保護。然而,與天然酶相比,納米酶活性位點的低密度與催化活性低有關。此外,它們的不均勻元素組成和小面結構衍生的複雜催化機制嚴重限制了傳統納米酶的廣泛應用。中國科學院長春應用化學研究所董紹俊院士領導的研究團隊發現了一類新單原子納米酶。
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廣東工業大學敖志敏課題組單原子催化劑催化氧化甲醛的密度泛函理論研究
與此同時,負載型單原子催化劑在近幾年的研究呈現井噴式的發展,因為單原子催化劑不僅最大限度地提高了金屬原子的使用效率,而且提供了一種調整催化反應活性和選擇性的策略。大量的研究工作表明,MXene載體催化劑能夠穩定分散金屬而不會產生團簇現象,通過金屬修飾,改變了MXene表面的電荷分布,從而增強金屬於載體之間的相互作用,從而表現出較為優異的催化活性。
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黃延強&劉彬Angew:鎳單原子催化劑模型揭示二氧化碳還原反應機理
本文中,研究者設計了一種結構均勻、清晰的單原子催化劑,並在導電碳載體上對其進行了研究。在近邊緣結構吸收光譜、拉曼光譜和近環境X射線光電子能譜研究的基礎上,發現Ni單原子催化劑中的Ni+是通過Ni2+原位還原所產生,並對反應物CO2的活化表現出很高的活性,Ni+是CO2還原反應(CRR)真正的催化活性位點。此外,通過與動力學研究相結合,確定CRR的控速步驟為*CO2-+H+→*COOH。
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ACS Catalysis綜述:單原子電催化劑-配位結構的影響
這些單原子電催化劑包括了常見的貴金屬和非貴金屬,涵蓋了廣泛的反應,如ORR,OER,HER,CO2RR,NRR等。在此基礎上,作者總結了單原子催化劑的前景和困難,展望和規劃了單原子電催化劑的發展方向。在貴金屬方面,作者主要介紹了鉑、釕、銥等單原子在氧還原、水分解、氮還原、燃料氧化等方面的應用。
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【人物與科研】吉林大學崔小強課題組和哈爾濱師範大學趙景祥課題組:配位數精準調控鉬單原子納米酶特異性
在前期工作中,吉林大學崔小強教授課題組和哈爾濱師範大學趙景祥教授課題組通過理論預測和實驗驗證的方式,系統闡明和建立金屬-氮-碳催化劑與其氧化模擬酶活性的構效關係,篩選出Fe-N3-C作為高效的氧化模擬酶,詳細研究了其酶催化動力學、反應活性中間體,納米酶催化的底物結合、催化反應、產物釋放的各個過程,並用於穀胱甘肽的比色檢測中( Chem.
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Rev.最新綜述關於合成單原子催化劑
單原子位點催化劑(Single atomic site catalysts,SASC)具有最大的原子利用效率和均一獨特的結構,為研究者在原子分子尺度設計催化劑的合成創造了機遇,成為未來催化劑重要的發展方向。
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安工大《Acta Materialia》揭示稀土表面改性的作用機制!
稀土在如滲碳、滲氮、噴塗等表面處理技術中有著廣泛的應用。稀土輔助滲氮被證明有助於促進擴滲速率,提高滲層厚度,改善滲層性能。然而,相應的機制尚不清晰。近年來,第一性原理計算被廣泛用來研究微觀尺度的原子相互作用,從而揭示實驗現象深層次下的一些微觀機制。
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耶魯大學Jae-Hong Kim團隊ES&TE:單原子催化劑的環境應用與展望
該論文基於單原子催化劑的理化性質、合成製備、表徵技術、能源與化工應用、環境應用與展望,這幾個方面進行了綜合論述。該成果對於開拓單原子材料在環境領域的應用具有重要推動作用,同時也對採用新興催化材料處理目前亟待解決的環境問題具有指導意義。全文速覽在過去的幾十年中,納米技術的快速發展推動了催化材料和工藝的科學進步。
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李亞棟院士三大院士組2020年研究工作總結
長期從事化學化工領域的研究,負責研製的新型催化劑廣泛應用於我石油化工等領域,三次以第一完成人獲國家技術發明二等獎。近期主要從事無毒推進劑催化分解技術、生物質催化轉化、單原子催化和納米催化等方面的研究;所率領的團隊在國際上首次發現纖維素一步法催化轉化制乙二醇的新反應;率先提出「單原子催化(Single-Atom Catalysis)」的概念,已在國際期刊上發表論文四百餘篇,申請發明專利兩百餘件。
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單原子催化:C位出道走上「花路」——前沿催化技術展望(中)
每個金屬原子都可以作為活性位的單原子催化,在效率上可以「以一當十」甚至「以一頂百」。現在,這種堪稱「神奇」的新型催化體系即將踏上產業應用的大路。 在12月15日召開的重質油國家重點實驗室成立30周年學術研討會暨2019精細化工催化聯盟年會上,中國科學院院士、清華大學教授李亞棟以「貴金屬單原子催化技術產業化的機遇」為題進行了主旨演講,介紹了該領域的學術研究進展和產業化應用前景。