Small: 一分钟“炸”出单原子催化剂

中国科学技术大学洪勋课题组和吴宇恩教授以及深圳大学余振强教授合作,利用高压电快速碳化ZnCo-ZIF材料,实现了氮掺杂碳负载Co单原子催化剂的快速制备。电火花下的气爆作用可以将ZnCo-ZIF “炸”成空心纳米球,用于高效催化氧还原反应。

Advanced Materials:Ir单原子负载于Co3O4选择性调整生物质吸附位点用于HMF电催化氧化

湖南大学王双印课题组邹雨芹利用Co3O4作为模型催化剂,研究了HMF分子在其表面的吸附行为,理论计算结合实验结果表明,HMF分子在Co3O4上吸附主要以C=O吸附了C=C吸附为主,并在此基础上开发了单原子Ir负载于Co3O4的电催化剂。通过电化学测试、程序升温脱附以及理论计算结果表明Ir单原子可选择性提升HMF在Co3O4表面的C=C吸附,从而降低表面吸附能,从而提升整体反应速率。这一研究成果为制备高效电催化剂用于HMF电化学氧化提供了新思路。

Advanced Function Materials: 单原子催化剂的合成策略、催化应用和性能调控

华中科技大学王帅、肖菲教授和韩国成均馆大学Jong Wook Bae 教授近日在Adv. Funct. Mater.上发表了题为“Synthesis Strategies, Catalytic Applications, and Performance Regulation of Single-Atom Catalysts”的综述文章。该文系统综述了近年来已报道的单原子催化剂领域研究进展。

Advanced Functional Materials:单原子催化剂硝酸盐选择性合成氨的电催化机理

武汉大学郭宇铮教授课题组和剑桥大学张召富博士等人借助于第一性原理计算,以氮化碳上负载的过渡金属单原子(TM/g-CN)为例,系统总结了单原子位点上NO3-to-NH3的反应路径,对NO3RR催化活性、选择性和稳定性进行了全面评估。

Advanced Energy Materials:界面工程助力提升锌空电池氧反应动力学

浙江大学姜银珠教授等人总结了界面工程在电化学催化领域的(OER,ORR,Zn-air battery)的应用,并围绕电荷作用,几何作用,配位作用,协同作用以及限域作用等分别进行了深入阐述,从机理上解释了界面工程与氧反应动力学之间的关系。

Small:离子印迹衍生技术制备碳基单原子催化剂

我们提出了一种简便的离子印迹衍生技术来制备单原子催化剂,其中,将限域在SiOx基质中的Fe-N4-Cx分子部分直接转化为碳基质中单原子FeN4活性位点。合成的多孔单原子Fe催化剂在碱性条件下显示了高效的ORR性能,半波电势为0.908V。这种新型构建高性能单原子催化剂的新策略将促进各种单原子催化剂的开发。

Advanced Science:各司其职-单原子和纳米粒子共同助力高效碱性析氢

中国科学院上海硅酸盐研究所王家成课题组和合作者利用铁、氮双掺杂的纳米碳作为基底来调控纳米金属钌的电子结构及分布状态,获得了部分钌单原子和部分钌纳米粒子的复合电催化剂(Ru/Fe-N-C),并用于碱性析氢反应。理论计算表明,钌单原子可以加快水分解动力学,而钌纳米粒子有利于中间产物氢的耦合。

Advanced Materials:高度石墨化纳米片负载FeN4边缘活性位用作高效稳定的空气电极

加拿大滑铁卢大学陈忠伟教授和合作者针对锌-空气电池氧还原/析出反应动力学缓慢的问题,设计出高性能的单原子Fe-N-C催化剂,选择性地将活性优异的FeN4活性位锚定在高度石墨化碳载体的边缘位置,从而提高催化剂的活性和稳定性,以此实现高效持久的锌-空气电池。

Advanced Materials:克量级合成高载量Fe单原子催化剂及其高效苯乙烯环氧化性能

清华大学王定胜课题组发展了一种煅烧配位聚合物的策略,克量级合成了一系列高载量金属单原子催化剂包括:Fe, Ni, Cu, Zn, Ru, Rh, Pd, Pt, Ir等。并发现得到的单原子Fe催化剂具有极高的苯乙烯环氧化性能,可以在仅使用常压氧气作为氧化剂的条件下,3小时内达到64%产率和89%转化率。

Advanced Energy Materials:异相催化中单原子催化剂的结构调控与载体耦合效应

中科大宋礼课题组综述了单原子催化剂在异相催化中局域结构调控和载体耦合效应相关的研究进展,内容主要涉及了金属锚定位点的精准调控、催化活性位点的鉴别等。同时,重点讨论了原位表征技术在追踪单原子催化剂于真实条件下的动态结构演变研究,并展望了在催化机理认识和活性位理性设计研究中的挑战与未来趋势。