2024未來科學大獎揭曉，單原子催化領域巨匠再登JACS
鈀（Pd）基單原子催化劑（SACs）對炔烴的半氫化反應表現出優異的選擇性，但大多數Pd位點與載體的高電負性原子（如N、O和S）配位會導致Pd位點的電子密度降低，從而削弱反應物的吸附，降低催化性能。通過改變配位結構構建Pd單原子位點豐富的外殼電子環境，為提高催化劑效率和優異的烯烴選擇性提供了新的機遇。 成果簡介 近日，清華大學李亞棟院士，李佳璐博士和中國石油大學（華東）楊妲特任副教授等人首先提出了采用一鍋種子輔助生長方法原位制備包裹在富含Al/Si的ZSM-5結構中的分離Pd位點。Pd1@ZSM-5具有Pd-O-Al/Si鍵，可以增強d電子在費米能級附近的支配性，從而促進底物在Pd位點的吸附，降低炔烴半氫化的能壘。在苯乙炔的半氫化反應中，Pd1@ZSM-5催化劑的最高轉化頻率（TOF）值為33582 molC=C/molPd/h，在已報道的非均相催化劑中苯乙烯的選擇性為96%，比商業Lindlar催化劑（1992 molC......閱讀全文
實現單原子催化劑中不同單原子物種的定量統計
近日，中國科學院大連化學物理研究所張濤院士、副研究員楊冰團隊，與太原理工教授王俊文、澳大利亞國立大學研究員于麗娟合作，在單原子催化劑動態轉化以及不同單原子物種定量統計方面取得新進展。研究表明，可通過惰性和氧化氣氛調控單原子催化劑的可逆轉化，并實現同一催化劑中不同單原子物種的定性識別與定量統計，統計結
大連化物所單原子催化研究取得進展
近日，中國科學院大連化學物理研究所張濤院士團隊與美國亞利桑那州立大學劉景月教授（該所“千人計劃”）一起合作，在單原子催化研究領域取得新進展。首次將Pt/FeOx 單原子及準單原子催化劑用于含有不飽和取代基團的芳香硝基化合物的選擇加氫反應，在溫和反應條件下（40 oC， 氫氣壓力0.3 MPa）獲
大連化物所：單原子催化劑中不同單原子物種的定量統計
近日，我所催化與新材料研究室（十五室）張濤院士、楊冰副研究員團隊，與太原理工王俊文教授、澳大利亞國立大學于麗娟研究員合作，在單原子催化劑動態轉化以及不同單原子物種定量統計方面取得新進展。研究表明，可通過惰性和氧化氣氛調控單原子催化劑的可逆轉化，并實現同一催化劑中不同單原子物種的定性識別與定量統計
單原子催化新策略實現甲烷高效轉化
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518937.shtm
寧波材料所在單原子催化領域取得進展
金屬單原子催化劑因其具有原子級分散的金屬活性中心，表現出極其優異的催化活性和最大的原子使用效率。自2011年中國科學院大連化學物理研究所研究員、中科院院士張濤提出單原子催化的概念以來，金屬單原子催化劑已經迅速成為催化領域的研究前沿和熱點。目前制備金屬單原子催化劑的策略主要有液相浸漬、原子層沉積、
單原子催化劑的EMSIs對催化效率有何幫助？
負載型金屬催化劑廣泛應用于多種工業催化反應中。單原子催化劑因其高金屬原子利用率和新奇的催化特性，近些年引發科研工作者們的熱烈關注。然而伴隨著尺寸減小帶來的表面自由能的升高，很容易導致單原子催化劑的穩定性降低，容易發生團聚，進而使得催化劑失活。為解決這一難題，中國科學技術大學教授路軍嶺課題組與教授
大化所單原子催化研究取得新進展
近日，我所航天催化與新材料研究室張濤院士研究團隊在單原子催化研究方面取得新進展，首次證明了單原子催化劑可以具有與均相催化劑相當的催化活性。該研究工作獲得了審稿人的高度評價，以Hot Paper（TOP 10%）形式發表在Angew. Chem. Int. Ed.上，并被推薦為后封面文章（DOI：
大連化物所單原子催化研究取得新進展
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室研究員喬波濤、中科院院士張濤研究團隊在單原子催化研究方面取得新進展，發現單原子催化劑在醇選擇性氧化反應中具有遠超納米催化劑的活性和選擇性，首次提出并證明單原子催化劑界面最大化的特性是催化劑具有這種優異表現的重要原因。該研究工作發表于《德國應
單原子催化劑錨定機制研究獲進展
氧化物負載的貴金屬催化劑是多相催化劑中被廣泛應用的催化劑。金屬與載體之間的強相互作用以及載體表面缺陷通常被認為是貴金屬原子錨定在可還原氧化物（TiO2、CeO2）載體表面的關鍵因素。中國科學院城市環境研究所賀泓院士團隊，聯合昆明理工大學寧平與李凱團隊、香港城市大學曾曉成團隊、美國賓夕法尼亞大學Jos
研究揭示單原子催化劑配位環境
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、研究員王愛琴團隊受邀發表了關于單原子催化劑配位環境的評述文章。相關成果發表在Accounts of Chemical Research上。單原子催化劑配位環境示意圖。大連化物所供圖單原子催化概念由張濤院士、李雋教授、劉景月教授等于2011
單原子催化劑研究取得新進展
近日，中科院大連化物所在單原子催化研究方面取得新進展，首次發現單原子催化劑具有與均相催化劑相當的活性，從實驗上證明單原子可能成為溝通均相催化與多相催化的橋梁。論文發表于《德國應用化學》。 通過氫甲酰化由烯烴和合成氣制備醛類精細化學品，是化工生產中重要的均相催化過程之一。近期，該團隊成功合成出氧
《nature－nanotechnology》封面故事：單中心近鄰原子協同催化
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和化學與材料科學學院曾杰教授研究團隊，通過構筑高鉑負載量的鉑-硫化鉬原子級分散催化劑，揭示出單中心近鄰原子協同催化作用機制，且該協同作用是通過近鄰金屬原子之間的配位硫原子體現出來的。該成果作為封面文章以“Synergetic interacti
原子催化研究新進展：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
大連化物所：實現單原子催化劑光熱協同催化乙炔半加氫
近日，中科院大連化物所催化與新材料研究中心（1500組）張濤院士、喬波濤研究員等與太陽能科學利用研究中心（1600組）李仁貴研究員等合作，在單原子光熱催化乙炔半加氫反應研究方面取得新進展。合作團隊通過控制單原子與納米粒子間金屬—載體強相互作用（SMSI）的發生條件，實現包覆納米粒子的同時暴露單原
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
大連化物所等在單原子催化研究中取得進展
近日，中國科學院大連化學物理研究所催化與新材料研究中心研究員喬波濤、中科院院士張濤團隊與清華大學教授李雋、亞利桑那州立大學教授劉景月合作，在單原子催化研究方面取得新進展，發現在CO氧化反應中水對單原子催化劑和納米催化劑呈現出顯著不同的促進作用。詳細研究結果揭示，由于單原子催化劑獨特的微環境和電子
我國學者在單原子催化研究方面取得進展
圖 （a）基于半導體型載體尺寸調變的金屬-載體軌道耦合調控。Pd單原子催化劑在乙炔選擇性加氫中的催化活性與n-型（b）和p-型（c）半導體載體LUMO位置的關系 在國家自然科學基金項目（批準號：22025205、22225301、22221003、22073087、 22302200、220730
清華大學等單原子催化最新成果速覽
限制質子交換膜燃料電池（PEMFCs）大規模應用的關鍵在于陰極Pt基氧還原（ORR）電催化劑的稀缺性，負載在碳載體上的氮（N）配位過渡金屬單原子或雙原子催化劑是一類潛在的替代催化劑。然而，大多數的單原子和雙原子催化劑都存在穩定性差的嚴峻挑戰。陰離子配位可以調控雙原子催化劑的電子結構，從而實現電催
研究開發出新型鈀單原子催化劑
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員喬波濤、助理研究員閔祥婷等聯合大連工業大學唐晶晶，在鈀單原子催化芐醇化合物的位點選擇性氘代研究中取得新進展。研究團隊利用合成的Pd1/FeOx單原子催化劑（Pd SAC），在溫和條件下實現了芐醇化合物高效α位點選擇性氫氘交換，為氘代芐醇化合物的合成提供了新
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
意大利科學家“看見”單原子催化石墨烯生長
石墨烯是一種非常薄的二維材料，僅由單層碳原子組成。石墨烯因具有多種優秀的特性，如像塑料一樣柔韌，穩定的晶格結構使其具有良好導電性，機械強度比世界上最好的鋼鐵還要高100倍，所以在工業和技術領域具有多種用途，被認為是近乎完美的材料。然而，石墨烯很難生產，因此其價格昂貴。 來自意大利的里雅斯特
大連化物所等成功制備出單原子銥催化劑
近日，中科院大連化學物理研究所張濤研究員領導的航天催化與新材料研究團隊通過與該所“千人計劃”入選者劉景月研究員(負責高分辨電鏡)、清華大學李雋教授(負責理論計算)合作, 在單原子催化研究領域取得新進展。以FeOx為載體制備出極低金屬含量的單原子銥(Ir)催化劑Ir1/FeOx。將該催化劑用于
FCSE－－綜述：單原子催化——精確控制反應路徑新方法
論文標題：Single-atom catalysis: a promising avenue for precisely controlling reaction pathways 期刊：Frontiers of Chemical Science and Engineering 作者：Xia
大連化物所單原子催化劑研究取得新進展
近日，我所航天催化與新材料研究中心張濤院士和王愛琴研究員團隊在單原子催化劑研究領域取得新進展，制備出單原子分散的Fe-N-C催化劑，并將其應用于C-H鍵選擇性氧化反應中獲得了優異的活性和選擇性。特別是利用包括X射線吸收光譜和穆斯堡爾譜在內的多種表征技術，首次證明了中自旋Fe-N5結構具有最高的催
鋰硫電池用單原子催化劑研究獲進展
鋰硫電池以硫轉換反應為核心，具有高能量密度和成本優勢，是下一代儲能技術頗有潛力的候選者之一。但在實際運行過程中，硫轉換反應的動力學通常較為緩慢，限制了電池的實際性能。單原子催化劑尤其是新興的高熵單原子催化劑能夠提升硫轉換反應動力學，但其背后的化學機制尚未明晰，常被簡單歸結為協同或熵增效應。這阻礙了單
單原子催化傳感“結構穩定性”研究新進展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514980.shtm近日，華東理工大學機械與動力工程學院張博威特聘研究員與華中科技大學楊旋教授合作，報道了該課題組關于Cu單原子在反應過程中的結構-穩定性方面的研究進展，為單原子催化傳感的結構-穩定性調
新綜述闡明單原子合金用于溫室氣體催化轉化進展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516373.shtm近日，華東理工大學化學與分子工程學院教授張金龍課題組在《先進材料》發表綜述，論文標題為“單原子合金用于甲烷和二氧化碳催化轉化”。長期以來，研究者們致力于構建用于甲烷和二氧化碳轉化的高性
大連化物所實現單原子催化劑配位環境調控
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王愛琴、中科院院士張濤團隊與清華大學教授李雋合作，發展了一種乙二胺絡合-惰性氣氛快速熱處理的單原子催化劑制備新方法，在不改變單原子分散的前提下，可以精細調控單原子中心的配位環境，從而建立了單原子配位環境、電子結構和催化性能之間的關系。
單原子催化體系的集體行為和深層物理機制獲揭示
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512163.shtm
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