催化剂
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四川大学王玉忠院士、张帆研究员JEC综述:废塑料的化学循环和升级回收制备燃料、高值化学品和功能材料
该综述中,作者总结了最近开发的关于商品塑料的化学回收方法,特别是从单一原始或混合塑料废弃物中生产燃料、高价值化学品和先进材料的新化学循环与升级回收途径,重点介绍了新的催化剂设计以及催化路径和技术。这些方法展示了废塑料可以作为一种原材料生产清洁的氢气、高质量的液体燃料、高值化学品和新型储能材料,有助于相关研究学者开发更多塑料化学循环与升级回收的方法,为最终建立塑料循环经济提供助力。
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Ag和石墨烯增强抗菌涂料的光催化剂
研究人员发现,将石墨烯添加到银和二氧化钛体系中,进一步增强了二者的光催化性能,这可能是由于界面处的电荷分离。
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中国科学技术大学闫立峰教授,JMCA观点:形貌调控Pt@TiO2/石墨烯催化剂具有最优活性面以促进甲醇催化氧化
该文章通过原位紫外光辅助还原策略,研究了UV-Pt@TiO2/GN作为甲醇氧化反应的高效催化剂。实验结果和理论计算均表明,与TiO2纳米晶(TONC)相比,具有最优(001)和(110)晶面的TiO2纳米棒(TONR)有效地加强了Pt捕获能力,增强了对甲醇分子的吸附,并削弱了CO中间物的毒性。
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卢迅宇团队EES:单原子/石墨烯ORR电极,助力酸性过氧化氢合成!
作者报告了一种由垂直排列的石墨烯纳米片上的钴单原子 (CoN4/VG) 组成的独立式 ORR 电极,该电极被证明具有分层多孔结构,可在不牺牲质量/电荷传输的情况下最大限度地利用催化活性/原子效率。
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ACS Catal:碳基底对Fe-N-C催化位点活性的影响
通过GO、rGO容易分辨的缺陷位点和含氧官能团,能够导致形成不同掺杂物种的组分、结构类型、配位环境。使用Kelvin探针力显微镜分析催化剂的界面电势变化,能够对这些石墨烯催化剂在纳米尺度的定域功函与其空间分布变化情况,能够对催化活性位点,对应的ORR催化活性进行研究。
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袁珮/姚向东/常春然今日JACS:石墨烯孤立碳空位捕获单原子Pt,高效催化制氢!
本文通过在缺陷石墨烯中设计孤立的碳空位,成功捕获大量的Pt单原子。所形成的Pt–C3配位构型表现出比Pt–C4配位更高的反应活性,有力地证明局部配位环境在促进催化位点本征活性方面的关键作用。DFT计算表明,Pt–C3和Pt–C4位点上的HER过程有着不同的反应途径,从而表现出不同的反应活性,这为活性位点设计和合成的基本理解提供了新见解。更重要的是,使用Pt@DG作为阴极的电解槽表现出明显提高的制氢效率,从而在电解领域具有广阔的应用前景。
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PtAu/rGO HER 催化剂为经济型燃料的未来打开了大门
最近,一篇文章发表在《Catalysts》杂志上,讨论了已经放置在还原氧化石墨烯(rGO)上的铂金(PtAu)纳米颗粒如何对氢在硫酸中的析出具有相当大的催化速率。
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变废为宝!美科学家成功激活惰性材料 应用价值媲比石墨烯
如果hBN具有化学活性而不是惰性,那么它将有更多的用途,包括成为一种类似于石墨烯的有用的、经济有效的催化剂载体。这将有助于实际应用,如在汽油动力汽车中或将碳转化为其他产品,以帮助减少温室气体。上述研究结果已发表在《今日材料》杂志上。
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湘潭大学ACB:石墨烯量子点改性氧空位Bi2WO6,光催化CO2还原!
由太阳能驱动的CO2还原转化为可持续的碳氢燃料,是缓解能源危机和全球变暖的一个极具前景的策略。近年来,科研人员一直致力于开发高效的可见光驱动催化剂,目前已有100多种类型的光催化剂用于CO2转化。然而,大多数的光催化剂在可见光下仅表现出有限的催化活性。较弱的光收集能力和低电子空穴分离效率,仍然是高效光催化剂设计中有待解决的重要问题。
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Yin, Zongyou教授、闫清波教授:在室温下实现还原石墨烯氧化物衬底负载CoO/Co3O4的制备,光催化固氮及再活化
该研究文章提出完全基于室温下的工艺,将钴氧化物颗粒均匀的沉积在还原的石墨烯氧化物上(RGO),并实现了光催化合成氨。RGO上的钴氧化物颗粒相比单独的钴氧化物尺寸更小,均匀分布在RGO上的钴氧化物颗粒形成近似二维结构,有更大的比表面积,催化效率也提高了14倍。
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清华大学(深研院)等《ACS Nano》:金属−N4-功能化的石墨烯电催化剂用于可逆Li-CO2电池
清华大学深圳国际研究生院周光敏副教授等研究人员,研究报道了采用密度泛函理论(DFT)方法,从Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等一系列非贵金属中筛选出具有高活性的N掺杂石墨烯负载的SACs。其中,N掺杂石墨烯上的Cr单原子(SACr@NG)由于具有优异的CO2吸附和Li2CO3分解能力,被认为是一种用于高性能可逆Li-CO2电池的材料。
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ACS Catalysis:预掺氧缺陷助力氮掺杂石墨烯用于氧还原反应
近日,莱顿大学Grégory F. Schneider,Dennis G. H. Hetterscheid报道了基于结构精准的单层石墨烯作为无金属碳催化剂,揭示了氮掺杂、氧掺杂和空位缺陷对ORR的单独和协同作用。
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JACS:一种锚固在还原氧化石墨烯上的单位点MoO2催化中心的合成与结构-活性表征
美国西北大学Tobin J. Marks,Yosi Kratish,Michael J. Bedzyk,George C. Schatz报道了采用X射线光电子能谱(XPS)、DRIFTS、粉末X射线衍射、N2物理吸附、NH3-TPD、水接触角、活性中心中毒实验、Mo EXAFS、模型化合物单晶X射线衍射、密度泛函理论(DFT)和催化性能测试等手段揭示了锚固到还原氧化石墨烯(rGO/MoO2)上的单位点Mo(=O)2物种。
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金属-氮-石墨烯中铂合金的可扩展熔盐合成用于高效氧还原
该文中,研究人员提出了一种简单且可扩展的熔盐合成方法,用于制备注入金属氮石墨烯的低铂(Pt)纳米合金。所制备的低铂合金石墨烯具有1.29A mgPt-1的高氧还原活性和超过30000次电位循环的优异耐久性。石墨烯包裹的铂纳米合金的催化剂纳米结构由于强大的金属-载体相互作用提供了强大的抗纳米颗粒迁移和腐蚀能力。
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硅谷技术狂人马斯克:SpaceX将提取二氧化碳转化为火箭燃料
就目前的技术发展而言,这种设想并非没有可能。今年9月,美国与中国科学家的联合研究论文发表在《自然·通讯》杂志上。他们在反应器中使用一种碳基催化剂,可以高效地将二氧化碳转化为甲烷。目前国际空间站已经使用类似技术清除航天员呼出的二氧化碳,并制造火箭燃料,使空间站保持轨道高度。但中美科学家使用的石墨烯催化剂转化效率更高。“未来将需要其他燃料。我们可以从二氧化碳中生产甲烷并用它们来生产其他下游物质。也许有一天,我们可以在火星上生活。”