低碳转型:电催化氮气还原合成氨技术取得突破
5月21日,国家能源集团低碳院氢能(氨能)技术研究中心在电催化氮气还原合成氨领域取得重要研究进展,开发出高效铁、钒双掺杂三氧化钨纳米催化剂,相关成果以“Low electronegativity bimetallic doping modulates elec
5月21日,国家能源集团低碳院氢能(氨能)技术研究中心在电催化氮气还原合成氨领域取得重要研究进展,开发出高效铁、钒双掺杂三氧化钨纳米催化剂,相关成果以“Low electronegativity bimetallic doping modulates elec
催化反应路径的建模与决速步(Rate-Determining Step, RDS)识别是理论催化研究的核心内容之一。本文系统梳理了密度泛函理论(DFT)在热催化、电催化与光催化三类体系中的应用方法,围绕过渡态分析与自由能台阶图两种主流策略,分别解析其物理基础、
通过静电势、HOMO-LUMO能级、键长键角、溶剂化/去溶剂化能和结合能等性质的计算,可以深入揭示溶质-溶剂相互作用的微观机制。
对于电催化研究人员而言,单原子催化剂(如CoN4)的精准建模是揭示氧还原(ORR)、析氢(HER)等反应机理的核心前提。本教程基于Materials Studio软件,提供一套高效、可复现的CoN4模型构建流程,专为吸附能与活性位点研究优化设计,助力从原子尺度
炔烃的选择性加氢在制药、石油化学品、香水、农业化学品等的工业生产中发挥着重要作用。环境污染水平和能源危机的不断加剧正促使化学家们开发绿色和经济的合成方法。
通过电催化高效形成特定化学键(如C-N和N-C-N)取决于先进电催化剂的精细设计和合成,因为催化剂的类别、形态和结构显著影响其催化性能。甲醇可以通过过渡金属基电催化剂的深度电氧化轻易转化为甲酸/甲酸盐。
光催化通过半导体材料吸收光子,将光能转化为化学能,驱动诸如水分解、CO₂还原等反应,其效率高度依赖于材料的光吸收范围、光生电子-空穴对的生成率与复合速率。
铜(Cu)基催化剂在电催化炔烃加氢方面表现出优异的性能,尤其是在选择性将炔烃加氢为烯烃方面。然而,由于富电子Cu0位点无法吸附和激活亲核的烯烃,因此Cu基催化剂很难实现将炔烃选择性电催化加氢为烷烃。
鉴于此,香港城市大学Xin Wang团队、一作是Libo Sun(吉林大学校友)等人在Science Advances期刊上发表了题为“Dynamic protonation of ligand sites in molecular catalysts enh
近日,环境学院科研团队在《自然》子刊《自然-通讯》(Nature Communications)上在线发表了题为“氧化物衍生铜中的残留晶格氧和晶格应变在促进硝酸盐还原反应中的新见解”(Insights into lattice oxygen and strai
形成能作为热力学稳定性的核心指标,在电催化材料设计中发挥着关键作用。通过密度泛函理论(DFT)计算,研究者可量化化合物与单质间的能量差异,结合凸包图分析筛选热力学稳定相,规避材料失稳风险。
基于密度泛函理论(DFT),研究者首先对反应物、过渡态及产物的几何结构进行优化,并引入零点振动能校正计算各态的自由能,通过活化能ΔE(即过渡态能量E_TS与反应物能量E_Reactant差)量化反应动力学阻力,例如析氧反应(OER)中O→OOH步骤的高能垒往往
氧化物在异质催化中占据重要地位,发挥着催化剂支撑体、活性材料和电极等关键作用。一类高度有序的氧化物——单晶氧化物,传统上被用作基础表面科学研究中的催化剂支撑体。然而,随着大宗合成技术的发展,使得单晶氧化物在现实应用中的广泛使用变得更加可行。
光催化和电催化都是将能量转化为化学能的过程,但机制不同。光催化利用光照激发半导体材料,产生电子-空穴对,进而驱动还原或氧化反应,如水分解制氢或污染物降解。
氧还原反应(ORRs)在质子交换膜燃料电池(PEMFCs)、金属空气电池、有机合成和环境保护技术中得到广泛应用。然而,缺乏高效的ORR催化剂阻碍了它们的实际应用。
近年来,对映选择性电化学过渡金属催化为化学家构建手性有机分子提供了一种高效的工具。该策略通过电化学调控过渡金属催化剂的性能实现转化,进而避免使用牺牲型氧化还原剂,被认为是一种更可持续的绿色方法。尽管具有诸多优势,对映选择性电催化氧化 C-H键活化反应目前主要依
近日,哈尔滨工业大学化工与化学学院教授于永生、副教授杨微微团队与北京大学教授郭少军团队合作,在电催化析氢领域取得突破性进展,提出以盐模板法,在非晶钌金属烯上引入亲氧性的镁和钼位点,通过协同促进水吸附-分解,显著提升了碱性HER电催化性能。研究成果发表在《先进材
自由能台阶图(Free Energy Diagram,FED)是描述电催化反应中反应路径能量变化的可视化工具,通过展示反应中间态和过渡态的自由能差异,揭示催化过程的热力学和动力学特性。其核心在于量化反应各步骤的吉布斯自由能变化(ΔG),从而识别限速步骤、评估催
热值高:氢能的热值在所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中名列前茅,是汽油热值的3倍。
在此,新加坡国立大学林彦玮课题组以及新加坡科学技术研究局高性能计算研究所Jia Zhang等研究人员在Science Advances期刊上发表了题为“Tuning catalyst-support interactions enable steering o