1.調控晶格氧,增強OER
燒綠石結構Ru基催化劑,即成分為A2Ru2O7-δ的氧化物,是最近出現的酸性條件下最先進的氧析出反應(OER)催化劑之一。近日,蘇黎世聯邦理工學院Christoph R. Müller,Alexey Fedorov等將組成為Y1.8M0.2Ru2O7-δ(M = Cu,Co,Ni,Fe,Y)的釔釕燒綠石結構催化劑用于OER,研究了A位點取代對OER的活性影響。
點擊鏈接閱讀原文:https://doi.org/10.1021/jacs.0c01135
2.貴金屬氣凝膠,高效EOR和OER
在各種多孔材料中,貴金屬氣凝膠因其同時具有催化性能和大表面積而備受關注。然而,在制造該材料過程中對關鍵因素(例如,還原劑和配體)的了解和研究不足限制了其設計、多樣性和進一步的應用。
近日,德累斯頓工業大學Alexander Eychmüller等通過揭示還原劑的多種作用,開發了一種高效的貴金屬氣凝膠合成方法,即過量還原劑介導的凝膠化策略。
點擊鏈接閱讀原文:https://www.nature.com/articles/s41467-020-15391-w
3.析氫高效率,循環零損失,釕錨定碳納米管催化劑一網打盡
韓國蔚山國家科學技術研究所的Javeed Mahmood和Jong-Beom Baek團隊成功地研發了一種將Ru納米顆粒錨定于多壁碳納米管(MWCNT)的簡易合成方法,實驗證明Ru @MWCNT催化劑析氫能源效率比商業催化劑Pt/C提高15.4%,并且其法拉第效率也比Pt/C更高,高達92.28%。并且DFT理論計算結果進一步揭示了Ru–C鍵的形成是Ru@MWCNT催化活性高效而穩定的原因,相關研究以“Ruthenium anchored on carbon nanotube electrocatalyst for hydrogen production with enhanced Faradaic efficiency”為題發表于Nature Communications期刊上。
點擊鏈接閱讀原文:https://www.nature.com/articles/s41467-020-15069-3
4.高穩定、高活性納米金催化劑的可控合成
納米金催化劑在一氧化碳氧化、丙烯環氧化、醇醛的選擇性氧化等眾多反應中具有獨特的催化反應性能,被認為是一種極具工業應用前景的催化劑。但是納米金顆粒在高溫焙燒或者催化反應過程(甚至低溫催化反應)中容易燒結或聚集,導致其催化穩定性較差,極大地限制了納米金催化劑的工業應用進程。因此,開發高穩定性的納米金催化劑成為相關領域的研究重點之一。目前,通過金屬載體強相互作用、氧化物包裹、分子篩孔道限制等多種方式,可以極大改善納米金催化劑的穩定性,但是這些方法通常以犧牲部分活性位點為代價,因此納米金催化劑的催化反應活性較差。
近日,中科院大連化學物理研究所的金催化劑設計與選擇氧化研究組(DNL0809)黃家輝研究員團隊和催化與新材料研究中心喬波濤研究員團隊、燕山大學孫科舉教授團隊合作,在金催化研究方面取得重要進展,發展了一種兼具高活性以及高穩定性的納米金催化劑的合成新策略。
點擊鏈接閱讀原文:https://www.nature.com/articles/s41467-019-14241-8
5. 綜述:在原子水平實現結構調控
點擊鏈接閱讀原文:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238519303893
6. 單原子/石墨烯-碳納米管的OER和ORR性能
介孔結構的單原子負載碳基材料在電催化能源轉化和儲存的領域中具有巨大潛力。有鑒于此,芬蘭阿爾托大學、法國圖盧茲大學、俄羅斯尼古拉耶夫無機化學研究所、奧地利維也納大學的研究者通過一步反應氣相沉積方法生長高度石墨化(highly graphitized)的石墨烯納米片(graphene nanoflake)-碳管(CNT)復合材料,并實現了N,Co,Mo單原子修飾。反應得到了一種高比表面積介孔材料,這種結構對氧氣的傳質過程有利,并展現了高催化活性和穩定性(堿性條件)。作者發現材料中金屬M(Co, Mo)-C結構是OER催化活性中心,M和N-C結構都是ORR催化活性中心。N-Co-Mo-GF/CNT催化劑的ORR動力學過程和OER動力學過程都能通過沉積在Ni基底上提升(基底作用),催化活性是目前報道的最好結果。
點擊鏈接閱讀原文: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c00352
7. ZIF衍生單原子負載量可以有多高?
碳載貴金屬單原子催化劑(PM SAC)有望在質子交換膜燃料電池(PEMFC)得到應用。ZIF是用于高金屬負載SAC的理想且常用的載體前體。研究人員已經開發出摻雜(用異金屬離子代替Zn)和包封(捕獲異金屬)的策略。但是,傳統的摻雜策略對PM無效,這可能是因為與鋅相比,PM的離子半徑過大。而封裝方法僅將極低的Ru,Pd負載量(低于0.2 wt%)添加到最終催化劑中。因此,仍然非常需要一種新策略將大量PM摻入ZIF中以合成高PM負載的SAC。
有鑒于此,北京航空航天大學水江瀾教授報道了一種順序配位方法,將大量PM原子(Ir,Rh,Pt和Pd)摻雜到沸石咪唑酸酯骨架(ZIF)中,然后進一步熱解成氮配位的PM
SAC。PM含量高達1.2-4.5
wt%,是迄今為止ZIF衍生的SAC中最高的PM含量。
點擊鏈接閱讀原文:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202000689
8. 部分羥基化的超薄銥納米片電解水
二維(2D)材料因其獨特的物理化學性質和有前途的應用而受到了廣泛的關注。然而,獨立的超薄2D貴金屬的制備仍然是一個重大挑戰。有鑒于此,蘇州大學黃小青教授首次報道了一種濕化學方法來合成僅具有5至6個原子層厚度的部分羥基化的超薄Ir納米片(Ir-NSs)。
點擊鏈接閱讀原文: https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwaa058/5817862
9. MOF拓撲轉化制備高效OER材料
具有擴展側表面和原子厚度的二維(2D)納米材料由于其有趣的理化性質而受到越來越多的關注。基于拓撲結構合理設計和自下而上合成是一種獲得定義明確的幾何形態的二維金屬有機框架(2D MOFs)的方法。近日,中南大學Xiaohe Liu,鄭州大學Yijun Cao,日本國立材料科學研究所Renzhi Ma等合作,報道了一種新穎的六角形二維MOF納米板的拓撲引導自下而上法合成。
點擊鏈接閱讀原文:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.0c01916
注:文章摘選自X-mol資訊、催化計、催化開天地等微信公眾號