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《大连化物所在Nature 评论 Chemistry上发表单原子催化述评》

  • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者： wukan
  • 发布时间：2018-05-30

  • 大连化物所在Nature 评论 Chemistry上发表单原子催化述评。 大连化物所所张涛院士团队在单原子催化研究方面的开创性工作以及后续系列进展受到了国际同行的广泛关注。近日, 该研究团队的王爱琴研究员、张涛院士与清华大学化学系李隽教授一起受邀在《自然综述: 化学》 (自然评论化学) 杂志上发表题目为 "异质单原子催化" 的述评文章。 　　作为一种特殊的负载型金属催化剂, 单原子催化剂专指载体上的所有金属组分都以单原子分散的形式存在"单原子催化" 概念由张涛、李隽及美国亚利桑那州立大学刘景月教授于2011年共同提出 (自然化学)。在短短7年的时间里单原子催化迅速成为催化领域的研究前沿。越来越多的研究结果表明, 单原子催化剂由于其特殊的结构而呈现出显著不同于常规纳米。

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相关报告

  • 《大连化物所在National Science Review上发表肼分解制氢研究的综述文章》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2018-06-13
    • 大连化物所黄延强研究员和张涛院士在肼分解制氢方面的工作受到了国际同行的广泛关注，近期受邀在《国家科学评论 》（National Science Review）上发表题为“Design strategies of highly selective nickel catalysts for H2 production via hydrous hydrazine decomposition: a review”的综述文章。 　　肼（N2H4）是一种重要的液体推进剂，在催化剂作用下能够在室温下被迅速分解，产生高温高压的气体，实现化学能向动能的转变。该团队长期致力于肼分解反应的基础和应用研究，针对国民经济的多个应用领域开发了多种肼分解催化剂。 实现对肼分解选择性的调控（高选择性生成氢气和氮气）具有明确的应用价值，是学术界关注的焦点，其核心在于通过对催化剂的优化设计实现其对N-N键和N-H键断键能力，以及顺序的精准控制。该文章重点综述了该团队在非贵金属镍基催化剂上肼分解制氢活性和选择性的调控策略：利用碱性助剂效应（Angew. Chem. Int. Ed., AIChE J.）、合金效应（Appl. Catal. B, J. Catal.）和金属-载体强相互作用（ACS Catal.），构建了不同结构的负载型镍基催化剂体系，实现了肼高活性、高选择性分解制氢。相关研究工作进一步深化了对肼分解反应机理的认识，为我国肼分解催化剂在关键领域的应用奠定了重要基础。
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  • 《大连化物所邓德会综述：二维MoS2在催化领域的兴起》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2018-07-30
    • 由于大部分工业化学过程（如能源、制药、食品以及材料生产等）都是以催化剂为基础的，因此催化剂（尤其是多相催化剂）在化学领域占据着至关重要的地位。对于多相催化，探索具有优异性能（如高活性、高选择性以及高稳定性）的催化材料至关重要。近来，各种新颖且具有独特结构和电学性质的二维（2D）材料，如石墨烯、六方氮化硼、层状氧化物和其他二维层状过渡金属二硫化物（TMDCs），已经在多相催化领域引起了极大的研究兴趣。 MoS2是一种由三个原子（S-Mo-S）组成的典型2D层状TMDCs，这三个原子通过范德华力堆叠在一起，且具有三种物相：1T、2H和3R。在层状结构中，每层的厚度通常是6-7 Å，并且形成由两层硫原子层夹着一层金属原子的六方填充层的“三明治”夹心结构。从本质上来说，层内Mo-S键主要是共价键，而夹层则由弱的范德华力支撑，这样就使得晶体表面层容易剥离。尽管MoS2具备这些特殊的物理结构，但其所拥有的独特电子、光学和力学性质以使其可以用于催化反应，如常规的多相催化、电催化和光催化。然而，纯2D MoS2的本征活性较差，限制其在多相催化中的应用。因此，提高2D MoS2的本征活性的新策略引起了科研人员极大的研究兴趣。 成果简介 二维MoS2由于其与块体结构的材料相比具有优异的结构和电子性质而被用于催化剂或者载体，同时，也受到了越来越多的研究兴趣。近日，中国科学院大连化学物理研究所的邓德会教授（通讯作者）在Frontiers of Physics上发表题为“The rise of two-dimensional MoS2 for catalysis”的综述文章，系统地介绍了2D MoS2的基本结构、提高其活性位点的策略以及在热催化、电催化、光催化和其他化学反应中的应用。论文说明了2D MoS2的活性位点以及能够提高其本征催化活性的各种策略，并且讨论了2D MoS2基材料在基础研究和工业应用等领域所面临的机遇与挑战。 2D MoS2（具有独特的结构和电子性能）是一种应用于多相催化领域极具前景的候选材料，其应用的领域包括热催化、电催化和光催化等。通过不同路径在电子态中进行调控，如减少层数或者降低薄片的尺寸，引入金属或非金属杂原子，以及与其他材料结合等，这对于提高催化活性至关重要。由以上调控策略以前面所报道的研究，可以总结出以下三种调控电子结构的策略：（1）当MoS2减少到单层时，其自结构的变化可以调节带隙的大小；（2）钼原子或硫原子的电子态可以通过杂原子掺杂过程得以调整；（3）MoS2的电子性质可以通过其他载体或者异质结材料所调节。活性位点在催化反应中扮演着重要角色，它不仅可以将反应物有效地转变成一种特定的产物，而且还可以帮助研究者深入理解反应过程。因为2D MoS2具有明确的结构，因此理论研究可能指导MoS2基催化剂的设计和优化，这种是一种理想的理论模型。 尽管2D MoS2基催化剂已经在工业应用中得到了广泛地研究，然而仍存在很多未解决的技术问题，如怎样实现这些2D MoS2基催化剂的大规模生产和可控制备，这才是该产业下游应用的关键。 虽然2D MoS2所具备的独特的电子结构已经在催化剂领域引起了越来越大的研究兴趣，但是除了这些性质以外，也可以为在其他领域中的应用开发一些性质，如电荷密度波、磁性、润滑性以及可随着层数变化的带隙。
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