催化

Nano-Micro Letters 发布于 2025-01-14

研究背景 非贵金属催化剂在氢燃料电池阴极研究中表现出巨大潜力，尤其是铁氮共掺杂碳基单原子催化剂(Fe-N-C)，凭借高度分散的Fe-Nₓ位点、低成本和优异的氧还原反应(ORR)活性成为铂基催化剂的有力替代品。然而，Fe-N-C易受Fenton反应影响，导致碳氧化和脱金属，稳定性...

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Nano-Micro Letters 发布于 2025-01-13

研究背景 在新能源技术的迭代更新过程中，能够储存能量载体或促进离子传导来实现高效的能量储存/转换的多孔材料得到了广泛的研究。理想的形态、合适的比表面积和丰富的活性位点是离子传导和底物反应动力学速率的决定性特征。与传统的无机多孔材料相比，MOF材料具有结构丰富、孔道大小和维度可调...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-08-07

研究背景 氨气(NH₃)是现代工业和农业生产的重要原料，用于生产化肥、制药和合成纤维等。同时，NH₃是大气中唯一的碱性微量气体，影响环境颗粒物的酸碱性及大气化学反应等，过量NH₃的排放导致各种环境问题，如雾霾天气、生态系统富营养化、土壤酸化等。因此，含NH₃气体的有效捕集对资源...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-30

研究背景 自2014年以来，黑磷(BP)作为二维(2D)材料中的新兴成员引发了广泛关注。研究表明，黑磷纳米片(BP NSs，≤10层)可用作析氧反应(OER)电催化剂。但是表面的活性孤对p电子(p-e⁻)为含O物种(OH*、O*和OOH*)提供了有利的化学吸附位点，会氧化BP，...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-14

研究背景 氨不仅在化肥、塑料、制药等工业生产中发挥至关重要的作用，还在能源存储与转化领域，特别是储氢领域具有广阔的应用前景。至今，氨的工业生产仍主要依赖于传统的Haber Bosch工艺。该工艺需要苛刻的反应条件下进行，导致巨大的能源消耗和二氧化碳排放。为缓解能源危机和环境恶化...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-29

研究背景 H₂O₂是世界上100种最重要的化学品之一，在全pH范围内具有高氧化电位，是公认的环境友好的氧化剂。H₂O₂在国民经济各行业均有广泛应用，包括化学品的合成、制浆漂白、污水处理、地下水修复、半导体清洁等。当前，H₂O₂主要是通过蒽醌法生产，它占全球H₂O₂年产量的95%...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-01-15

一、专辑介绍 电解水：水分解是一种将水分子分解成氢气和氧气的化学反应。这个过程是通过电解实现的，需要1.23V的电压才能理论上实现，但实际上需要超过1.8V的电压才能克服反应的活化能。高效、经济的水分解技术将是支撑基于绿色氢的氢经济的技术突破，从水分解产生的氢气可以用作环保的燃...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-01-14

一、专辑介绍 电解水： 水分解是一种将水分子分解成氢气和氧气的化学反应。这个过程是通过电解实现的，需要1.23V的电压才能理论上实现，但实际上需要超过1.8V的电压才能克服反应的活化能。高效、经济的水分解技术将是支撑基于绿色氢的氢经济的技术突破，从水分解产生的氢气可以用作...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-12-29

研究背景 电催化二氧化碳还原(CO₂RR)过程中各种中间体的吸附能具有很强的线性关系，限制了活性的进一步提升。本文构造了一个原子分散的Mo-Fe双原子对锚定在氮掺杂碳载体上。Mo-Fe双原子位点对*COOH中间体的“桥式”吸附方式增加了*COOH的吸附能。同时Mo和Fe原子之间...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-12-24

研究背景 根据已有的研究，设计半导体纳米材料的双壳中空结构是提高光利用率、调节电子结构和化学键的空间相互作用、加速界面接触、提供更多催化反应位点和促进有效载流子分离和转移的最有效策略之一。鉴于此，本工作提出了Sᵥ-In₂S₃@2H-MoTe₃催化剂的“双壳纳米盒”设计，将2...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-12-14

研究背景 单原子催化剂因其独特的高原子利用效率和高度可调的电子结构在可再生能源催化尤其是电催化中引起了广泛的关注。大量基于理性设计合成具有多变局域构型单原子催化剂的研究愈发促进了其在广泛能源电催化中的应用。近年来，利用单原子位点上的轴向配位设计来打破单原子催化剂的平面对称性...

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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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