大連中科院單原子催化入選美國化學會2016年十大科研成果

2021-01-15 觀察者網

據科學網12月27日報導，近日，美國化學會化學工程新聞評選出了2016年度化學化工領域「十大科研成果」。中科院大連化物所張濤院士團隊在國際上首次提出的「單原子催化」入選其中，這也是今年唯一入選該榜單的中國科學家的研究成果。

「單原子催化」入選美國化學會C&EN2016年「十大科研成果」

資料圖：張濤院士

研究團隊於2011年首次合成了單原子鉑催化劑，發現單原子催化劑在CO氧化反應中表現出優異的催化性能，並在此基礎上提出了「單原子催化」概念。

近幾年，該團隊進一步拓展了單原子催化劑的種類及催化反應，包括將單原子催化劑用於水煤氣變換反應，開拓了單原子/準單原子催化劑在芳香硝基化合物選擇加氫反應中的應用和在烯烴氫甲醯化反應中的應用。與此同時，國際研究紛紛跟進，單原子催化研究得到迅速發展，在短短幾年內便迅速成為多相催化領域的研究熱點。

今年夏天，該研究組與清華大學、美國亞利桑那州立大學共同主辦了國際上首屆「單原子催化國際研討會」，該會議也是第十六屆「國際催化大會」的會前會之一，吸引了近十個國家300餘位專家學者參會，充分顯示了單原子催化的受關注程度，也進一步推動了「單原子催化」概念的發展。

上述研究工作得到國家自然科學基金委、科技部和中科院先導專項的支持。

在2014年科學網的報導中，單原子催化就被認為有廣闊的前景。含有各種取代基的芳香硝基化合物選擇加氫製備相應的芳胺是精細化工領域最重要的反應之一，在農藥、醫藥、染料及高分子聚合物等領域具有廣泛的應用。

但當反應物分子中含有C=C、C≡C等易還原基團時，選擇性還原硝基而保留其它官能團對於傳統的過渡金屬加氫催化劑而言仍然面臨相當大的挑戰。單原子以及準單原子催化劑為解決該問題提供了一條綠色而極其有效的途徑，有望在未來得到工業應用。

（科學網記者劉萬生 王愛琴）

相關焦點

  • 2020中科院大連研究所二維材料與能源小分子轉化組(05T6組)博士後...
    ：重點研究 「鎧甲」催化劑、二維材料限域單原子催化劑的電子特性和活性中心的調控;(3)能源小分子催化轉化過程與機制：利用熱催化、電催化、或熱/電協同耦合技術來實現O2、H2、H2O、CO、CO2、CH4、CH3OH等能源小分子的活化或轉化。
  • 基於單原子催化的5萬噸/年乙烯制正丙醇工業裝置投產丨亮點成果
    近年來，中科院在社會各界的大力支持下，在全院科研人員的共同努力下，重大科技成果不斷湧現。為進一步增進公眾對中科院亮點工作的了解，同時促進院屬各單位進一步加強對重大成果的傳播推廣，特啟動「中科院科技創新亮點成果篩選」活動。中科院相關職能部門現已推薦候選條目，歡迎大家積極參與投票，相關得票數將作為正式當選條目的重要參考依據。
  • [大國重器-中科院重大科技基礎設施]上海光源及其線站工程
    上海光源建成以來,聚焦重大基礎科學前沿問題和關鍵核心技術問題,在物理、材料、能源與催化、生命與健康等諸多領域,產生了一大批具有世界影響力的重大成果。10 年來,上海光源已發展成為我國用戶最多的大科學裝置,運行線站累計為用戶提供實驗機時超過 35 萬小時,執行通過專家評審的研究課題 12 619 份,用戶遍布全國 537 家單位(其中高校 274 家、研究所 166 家、醫院 36 家、公司 61 家),2 557 個研究組利用上海光源開展了科學研究,實驗人員達 53 675 人次,共計 25 279 人;產生了一批有國際影響力的重大科研成果,發表
  • 加拿大工程院2020年新增院士名單公布 新增16位華人院士
    兩位外籍院士分別是聯想集團公司首席技術官兼高級副總裁芮勇和中科院副院長、中科院院士、中國科學院大連化學物理研究所教授張濤。　　受到疫情影響，這一次的選舉通過視頻會議的方式舉行，本年度的頒獎典禮也推遲到了2021年的6月，與2021年度當選院士的頒獎儀式同期舉行。　　下列為此次當選的幾位華人簡介。
  • 12位青年學者獲得2020年度中國化學會青年化學獎
    個人及成果主要簡介桂敬漢，中國科學院上海有機化學研究所研究員，博士生導師。2007年安徽師範大學化學與材料科學學院獲得學士學位；2012年中國科學院上海有機化學研究所獲得理學博士學位；之後在美國Scripps研究所從事三年的博士後研究，2016年3月加入中國科學院上海有機化學研究所獨立開展科研工作。
  • 美國化學會C&EN評選出2016年頂級科研成果
    PET在美國已經是回收最多的塑料，但是仍有超過一半的PET塑料最終只能進入垃圾填滿場，而這種聚合物中的酯鍵很強，很難自然降解。　　這篇論文的背後，是餘金權教授14年的努力和堅持。對映選擇性的活化β-亞甲基「是我第一個獨立工作的項目，那還是在2002年，我還在劍橋大學，」餘金權在接受採訪時說，「花了14年才終於完成目標。」　　論文刊登之後，餘金權教授和他的同事們還在進一步擴展他們的方法，例如在其他官能團(如烷基胺)附近創建手性中心。
  • 單原子催化初顯身手
    作者：甘曉 不久前，由中國科學院大連化學物理研究所提供關鍵技術的「5萬噸/年乙烯氫甲醯化生產正丙醇工業化裝置」在寧波實現全流程一次投產成功。這是「多相氫甲醯化反應」首次實現工業應用，提升了我國高端正丙醇自主供應能力。 這也是「單原子催化」領域研究的重要裡程碑，破解了困擾催化界80多年的難題。
  • 香山科學會議：儘早布局單原子催化
    作者 |甘曉不久前，由中國科學院大連化學物理研究所（以下簡稱中科院大連化物所）提供關鍵技術的「5萬噸/年乙烯氫甲醯化生產正丙醇工業化裝置」在寧波實現全流程一次投產成功。這是「多相氫甲醯化反應」首次實現工業應用，提升了我國高端正丙醇自主供應能力。
  • 中國最年輕院士盤點:比顏寧還開掛的科研人生!
    of China);　　2016年12月基於「肌肉興奮-收縮偶聯的分子機理探索」項目入選2016年度教育部「中國高等學校十大科技進展」;　　2017年獲得「影響世界華人大獎」。，1991年在中科院昆明動物研究所獲博士學位，1992-1995年初在美國聖地牙哥動物協會做博士後研究，1995年回國任研究員，2003年當選中國科學院院士。
  • 中科院上海分院兩項科研成果入選「2018年度中國科學十大進展...
  • 【科研新進展】(44)陳自勝副教授在美國化學會期刊《ACS Catalysis...
    日前，化學與藥學院陳自勝副教授在雙催化研究領域中取得重要研究進展。最新研究成果以「Rh(II)/Pd(0) Dual Catalysis: Regio-divergent Transformations of AlkylicOxoniumYlides」為題在線發表在國際著名期刊《ACS Catalysis》上（DOI: 10.1021/acscatal.7b02909， IF = 10.614），中科院SCI化學類一區雜誌，Top期刊。
  • 古脊椎所科研成果入選PLoS年度十大古脊椎動物發現
    古脊椎所科研成果入選PLoS年度十大古脊椎動物發現 2016-10-31 古脊椎動物與古人類研究所 （Society of Vertebrate Paleontology）年會上，2016年度「十大古脊椎動物發現」評選揭曉（https://www.plos.org/paleo-top-ten），中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員李淳主導研究的「奇異濾齒龍（Atopodentatus unicus）」入選，並排名第五。
  • 北大3項成果入選2017中國科學十大進展
    編者按：2018年2月27日，2017年中國科學十大進展遴選結果發布，北京大學共有3個項目入選，分別是：藥學院周德敏教授和張禮和院士研究組的「將病毒直接轉化為活疫苗及治療性藥物」，化學與分子工程學院馬丁研究員團隊與中科院山西煤化所和大連理工大學合作完成的「實現氫氣的低溫製備和存儲」，分子醫學研究所和信息科學技術學院等單位聯合組成的程和平院士研究組的
  • 大連化物所提出二維硫化鉬限域銠原子的距離協同催化效應
    大連化物所提出二維硫化鉬限域銠原子的距離協同催化效應 2020-05-07 大連化學物理研究所 該工作揭示了MoS2限域Rh單原子之間的距離協同效應對面內S原子電子結構及催化活性的調控與優化機制，為設計與優化MoS2基新型催化劑提供了借鑑。　　相關研究成果發表於《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。
  • 大連化物所等揭示Fe單原子活性中心的配位結構變化
    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黃延強團隊、能源研究技術平臺穆斯堡爾譜研究組研究員王軍虎團隊與新加坡南洋理工大學教授劉彬、清華大學教授李雋合作，從實驗和理論上揭示了Fe單原子材料催化中心電子態和配位結構在電催化氧還原反應（ORR）中的動態循環。
  • 大連化物所發表二維材料限域催化進展報告
    近日，中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室研究員鄧德會和中科院院士包信和團隊在《先進材料》（Advanced Materials）上發表題為「二維材料限域催化用於能源轉化」（Confinement Catalysis with 2D Materials for Energy Conversion）的進展報告。
  • 包信和獲頒英國皇家化學會榮譽會士證書—新聞—科學網
    記者劉萬生 通訊員王永進 近日，由基金委-英國皇家化學會聯合舉辦的「可持續化學與過程」國際研討會在北京召開，中科院大連化物所包信和院士
  • Nature子刊：大連光源照透最小冰立方
    由於大連相干光源的波長範圍涵蓋了絕大多數中性分子和團簇的第一電離勢，因此，基於大連相干光源的中性團簇紅外光譜實驗方法未來有望應用到大氣霧霾、環境、能源催化以及生物分子等體系的研究，並開闢新的研究領域。2003年於南開大學碩士畢業，2007年於日本神戶大學博士畢業。2007-2009年在日本產業技術綜合研究所做日本學術振興會博士後(JSPS Fellow)，2009-2011年在德國Fritz-Haber研究所做洪堡學者(Humboldt Fellow)。2011年8月到中科院大連化學物理研究所分子反應動力學國家重點實驗室工作，2012年獲得中科院人才項目A類擇優支持。
  • 科研人員研發出單原子修飾的納米反應器
    近日，中國科學院大連化學物理研究所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研究員吳忠帥團隊與有機-無機雜化材料研究組研究員楊啟華團隊合作，發展出一種單原子鋅修飾的中空碳球納米反應器。該反應器可同時用作鋰硫電池正極、負極的基體，提高對多硫化物的催化活性並抑制鋰負極枝晶的生長，應用該反應器的高比能鋰硫全電池具有高載量、高倍率、長循環的性質。
  • 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