大连理工大学环境学院科研团队在电催化硝酸盐还原方面取得突破
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
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
塑料降解通常需要高温、高压、碱或酸等苛刻条件,导致能源成本高和环境问题。近年来,在温和条件下操作的新技术不断涌现。本文综述了近十年来在温和条件下通过生物、光、化学、生物降解等方法将废塑料转化为高纯度单体或高附加值产品的进展。电催化和低温热催化。首先讨论了塑料的
MXene是由过渡金属碳化物、氮化物和氮碳化物等二维材料组成的一类新型材料,广泛应用于电催化、储能、传感器等领域。与传统的金属催化剂相比,MXene材料具有较高的电导性、较强的机械强度以及良好的热稳定性等优点。然而,尽管MXenes在许多应用中具有显著优势,但
synthesis naturesynthesis 电催化 2025-04-02 17:36 8
钴基氧化物(CoOx)是一类重要的电催化材料,因其在水分解、金属空气电池和二氧化碳还原等领域的应用而备受关注。与传统的贵金属氧化物(如RuO₂、IrO₂)相比,钴基氧化物具有丰富的储量和较低的成本等优点。然而,其在不同pH条件下的氧析出反应(OER)活性存在较
chemistry naturechemistry 电催化 2025-04-01 15:52 7
安徽大学李士阔教授、中国科学技术大学高敏锐教授等人报道了一种铈单原子(Ce-SAs)修饰结晶-非晶双相铜(Cu)催化剂,其中Ce-SAs降低了双相铜的电子密度,降低了界面K+离子水合水(K·H2O)的比例,从而降低了催化剂表面的H*覆盖率。同时,双相Cu向Ce
随着煤、石油等不可再生能源大量枯竭,绿色可再生能源受到广泛关注。燃料电池和锌空气电池的阴极涉及的氧还原反应(ORR),其四电子质子耦合过程复杂且难以控制,动力学反应速率较慢。商业化ORR催化剂主要依赖贵金属元素,但其高成本和有限的资源储量限制了大规模应用。因此
近年来,层状双金属氢氧化物(LDH)具有可调的化学组成、优异的电子传递能力、大的比表面积和孔隙率以及良好的稳定性,使得LDH在电催化领域展现出广阔的应用前景并多次登上各大顶刊,特别是在海水电解方面的应用取得了令人瞩目的成果!
2025年2月1日,中国科学院大连化学物理研究所邓德会研究员、崔晓菊副研究员、于良研究员在Nature Communications上发表了题为《Electrosynthesis of NH3from NO with ampere-level current
在各种水电解制氢的方法中,碱性水电解(AWE)因其技术成熟和运行成本低而脱颖而出。在工业碱性水电解槽中,用于析氢反应(HER)的电极在苛刻的条件下工作。因此,电极必须具有高的催化活性,以便在较低的电位下达到较高的电流密度,从而使电解过程中的总能耗最小化。此外,
尖晶石氧化物(AB₂O₄)是一类结构可调的无机材料,其四面体(A²⁺)和八面体(B³⁺)位的协同作用使其在电催化领域(如氧析出反应,OER)中备受关注。钴基尖晶石氧化物(如Co₃O₄)因成本低、活性高被视为替代贵金属催化剂的潜力材料。然而,传统尖晶石在OER过