单原子催化剂的制备及其在催化领域的应用

单原子催化剂(SACs)中金属物种以原子尺度分散,具有未充满的离域轨道,在科研领域和实际应用中均有大量研究。由于其具有较高的催化活性、金属原子的最大利用效率和活性中心的简单模型,在新型材料的开发中具有重要的意义。大量的实验结果和理论计算证实了金属单原子与载体之间的相互作用,由两者电荷转移引起的电子结构的改变是单原子催化剂具有很高的选择性和催化活性的主要原因。着重综述了近几年单原子催化剂的制备方法及在催化领域的应用。

杂原子掺杂的碳基无金属电催化剂对氧还原和氧析出反应的性能研究

开发高活性、廉价和稳定的双功能氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)电催化剂取代贵金属铂(Pt)和二氧化钌(RuO_(2))催化剂用于高需求的可充电锌空气电池仍然是一个相当大的挑战。碳基材料具有良好的导电性以及物理化学性质的可调性,是作为ORR/OER电催化剂的有力候选者。在碳框架中掺杂杂原子可以诱导电荷再分配而调节碳的电子构型,从而改变材料的电化学性质,有效的提高ORR/OER活性,使其可与贵金属基催化剂相媲美。杂原子掺杂策略为碳基无金属电催化剂的发展提供了理论指导。

有机催化中原子级分散氮掺杂碳基团簇的研究进展

多相催化剂中的原子级分散团簇(ADCs)催化剂与孤立的金属原子和大型金属纳米颗粒(NPs)不同,具有独特的几何与电子结构,在催化过程中表现出更强的活性和高的选择性。此外,催化剂的高分散性和稳定性依赖于载体的选择,氮掺杂碳载体经济廉价、易于制备高度可分散团簇且本身具有优异的催化性能,在众多载体中脱颖而出。综述了以氮掺杂碳为载体的原子级分散团簇催化剂在有机催化选择性加氢、氧化和偶联中的应用,并对这些应用进行了总结及提出展望。

氧化物负载型亚纳米金属催化剂的制备及其在有机催化中的应用

近几年来,亚纳米金属催化剂(单原子催化剂和团簇催化剂)由于具有高的催化活性和金属原子利用率,在各个领域里具有重要研究意义,尤其是在有机催化反应中表现出优异的催化性能。氧化物因其具有丰富的缺陷位点、表面酸碱位点和高温稳定性等多种优势,作为负载型亚纳米金属催化剂的载体材料。主要综述了氧化物载体负载型亚纳米金属催化剂的几种合成方法及其在氧化反应、加氢反应及偶联反应等有机催化中的应用。