催化

Nano-Micro Letters 发布于 2023-12-06

研究背景 尿素作为化工行业的重要原料，通常是经由高温高压条件下氨气与二氧化碳反应而成。然而，相较之下，采用电催化途径合成尿素由于其更简便的合成条件和更卓越的合成效率，成为另一种更为优越的选择。在电催化合成尿素领域，设计高效催化剂是一个极为关键的课题。通常，杂质催化剂的催化活...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-11-16

研究背景 利用铜基催化剂上的电化学还原CO₂反应(CO₂RR)将CO₂转化为高价值燃料和化学品是一种很有前景和吸引力的CO₂转化利用技术。各种碳负载单原子催化剂(如Ni，Fe，Co和Zn)在CO₂RR中表现出良好的CO₂-to-CO性能，引起了对于Cu单原子催化剂...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-11-08

研究背景 机器学习已经成为数据挖掘和分析的重要工具，正逐步改变材料的收集、分析和发现方式。在电催化研究领域，机器学习的应用可以帮助设计和发现具有优异性能的新型低维电催化剂。随着机器学习的日益普及，对于新型电催化剂、最佳组成、吸附能、活性位点、电催化活性和析氢反应(HER)机...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-11-06

研究背景 将温室气体转化为有价值的化学品和燃料是解决气候变化和能源危机等全球问题的有效途径之一。金属卤化物钙钛矿催化剂(MHPs)已显示促进CO₂还原反应(CO₂RR)的催化应用潜力，可有效将太阳能转换为电能。其中，铅基催化剂如Pb纳米颗粒或PtnPb纳米晶体，有较低的材料...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-10-07

研究背景 塑料电重整是一项处理塑料废物的重要方法，但受限于高性能催化剂的发展。本文开发了一种双掺杂硫化镍催化剂用于将聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料电升级为有价值的化学品和氢气。双功能硫化镍催化剂实现了PET塑料的高效及高选择性转化为甲酸盐与氢气。 Dual...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-08-31

研究背景 电化学氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER）是一系列能量转换设备（如燃料电池和金属空气电池）中的基本过程。ORR和OER都具有显著的活化能垒，严重限制了利用ORR/OER的能量转换设备的整体性能。与此同时，ORR是另一个涉及氧气的非常重要的电化学反应，已经得到广...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-08-27

研究背景 电催化还原技术在处理重金属污染(如结构稳定的重金属络合物)方面具有处理效率高、环境友好等优势，但目前重金属络合物的高选择性还原仍然是个巨大的挑战。本文报道了一种MoS₂纳米片负载的石墨毡阴极(MoS₂/GF)，可以实现乙二胺四乙酸铜(CuEDTA)的高选择性还原，...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-08-24

研究背景 甘油(电化学)氧化反应(GOR)产生有机小分子酸并与析氢反应(HER)耦合，是保证甘油容量平衡和促进大规模产氢的关键环节。本文介绍了一种由硫浸出和氧化重构形成的硫掺杂氧化铜纳米棒阵列电催化剂(S-CuO/CF)，用于驱动低电位的GOR。最终，S-CuO/CF只需要...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-08-14

研究背景 电解水制氢是绿色制氢的首选，然而阳极析氧反应(OER)迟缓的动力学导致电解水的过电位大、成本高，限制了电解水制氢的应用。本文设计了具有3D垂直纳米结构的自支撑电极，采用甘油氧化反应(GOR)取代OER耦合制氢以降低阳极电位；此外，本研究利用低成本的有机滤膜代替昂贵...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-08-04

研究背景 在原子尺度上精确调整金属活性中心间距对提高催化活性和加深对催化机理的认识具有重要意义，但仍然充满挑战。对此，武汉理工大学木士教授课题组利用轻原子稀释活性金属位点密度的方法实现了金属原子间距(dM-M)的精确可调，同时还发现了一种有别于常规的氢吸附模式。以活性金属锇...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-07-27

一、专辑介绍 金属原子能分散在固体载体上的单原子催化剂近来已成为催化科学的一个新领域，并引起了广泛的研究关注。传统的非均相催化剂通常包含金属颗粒尺寸分布过于广泛。只有一小部分具有适当尺寸的金属颗粒可以用作催化活性物质，而其他尺寸的颗粒则是惰性或有利于副反应发生，导致金属利用效率...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-07-18

研究背景 合理设计宽光谱光催化剂以提高太阳能的利用率是光催化领域的“圣杯”，但仍然是一个具有挑战性的问题。本文基于Au NPs的LSPR效应和PtSAs对光电荷迁移行为的调控作用，采用两步负载策略将Au NPs和PtSAs先后沉积到聚合物氮化碳(PCN)表面，实现高效的宽光...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-07-17

研究背景 具有低负载和高适应性的高性能铂族金属(PGM)被认为是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)大规模商业化的主要技术挑战，这需要通过高效电催化材料和三相微环境的设计来实现。在膜电极组件(MEA)中，电极具有由催化剂和固体电解质形成的多孔结构，其中电解质网络促进质子在催化...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-07-06

研究背景 氢能由于其高能量密度、无污染和可再生的特点，被认为是化石燃料的理想替代者。电催化水分解是目前最成熟，最有前景的制氢技术。然而，目前的电催化水解制氢过程多数会使用贵金属催化剂(如Pt、Ir、Ru等)，依然存在制氢成本偏高的问题。因此，开发低成本、高性能的非贵金属催化...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-30

研究背景 过氧化氢(H₂O₂)是一种重要化学品，在化工、环境和能源领域具有广泛应用。然而，传统工业合成H₂O₂会造成巨大的能量损耗和环境污染。近年来，先进电化学技术和催化材料制备取得了显著的研究成果。同时，创新性的电极和反应池设计与开发推动了工业级电催化技术应用。通过电化学...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-22

电解水中由于析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的动力学缓慢产生大的过电位导致制氢成本提高。因此，我们通过脱合金化工艺制备了多维纳米多孔互穿相FeNiZn合金和FeNi₃金属间化合物异质结构原位构筑于泡沫NiFe表面(FeNiZn/ FeNi₃@NiFe)。受益于组分间强烈的电...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-16

探索和利用绿色和可持续能源对实现未来低碳能源经济至关重要且高度紧迫。氢气凭借着高能量密度、无碳性质和可再生性质等优点被认为是理想的能源载体。绿色电能驱动水分解制氢具有零排放、清洁无污染和制备氢气纯度高等优势，是实现我国双碳战略目标最具前景的低碳清洁能源技术方向之一。然而，析氧反应...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-05-27

电化学水分解制氢需要高效稳定的电催化剂来降低两个半反应的过电位，即阴极上的析氢反应(HER)和阳极上的析氧反应(OER)。由于两个半反应的反应机理不同，可用于全解水的双功能电催化剂在性能上仍有很大的提升空间。在催化/反应过程中，电催化剂的结构通常会发生变化，这意味着某些用于全解水...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-05-17

自工业革命以来，人类向大气排放了大量的二氧化碳，导致环境中的二氧化碳浓度急剧升高，带来了全球变暖、海水酸化等一系列棘手的难题。为了减少大气中的二氧化碳含量及其可能造成的危害后果，将二氧化碳转化为有价值化学品已成为一项新兴战略。在众多二氧化碳转化方法中，通过电催化进行二氧化碳还原被...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-05-12

氢能是解决化石燃料能源短缺和实现碳中和目标的理想能源载体，随着氢能产业的快速发展，对高效、安全和优异循环稳定性的固态储氢材料的需求日益迫切。氢化镁(MgH₂)因其较高的理论重量储氢密度(7.6 wt% H₂)和体积储氢密度(110 kg H₂ m⁻3)而受到广泛关注。除此之外，金...

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