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电催化期刊前沿信息_催化期刊排名(2024年11月实时热点)

内容来源：这家有保障所属栏目：教程更新日期：2024-11-29

电催化期刊

碳基催化剂助力电化学C-N偶联新突破 𐟌Ÿ期刊：Advanced Energy Materials 𐟔妠‡题：理性设计碳基催化剂促进电化学C-N偶联 𐟓쩀š讯作者：戴黎明 𐟓Œ背景：电化学C-N偶联反应通过同时还原CO2和含氮小分子，促进有机氮化合物的生产，对碳中和和人工氮循环具有重要意义。然而，该过程面临反应物吸附缓慢、副反应竞争以及复杂的多步骤途径等问题，导致产量和选择性较低。因此，设计和开发低成本且性能卓越的催化剂对于成本效益高和精确的电化学C-N键合至关重要。 𐟒᤺𙯼š 本文提供了在环境条件下，利用地球丰富的资源/废物（如CO2和小含氮分子）通过电化学C-N键形成反应合成有价值的有机氮化合物的最新进展，特别是使用碳基催化剂。 𐟒姠”究成果： ✅本文综述了电化学C-N偶联反应的最新进展，这一反应对于合成有机氮化合物具有重要意义。 ✅文中讨论了相关的电化学C-N键形成机制、先进碳基电催化剂的设计原则以及不同电解槽设计对电化学效率的影响。 ✅讨论了提高选择性、定量检测产物、反应机理阐释、策略性催化剂设计以及大规模化学生产等方面的挑战和未来方向。 𐟓总结： ✏️为了提高C-N偶联的效率，需要深入理解反应机理，优化催化剂设计，并发展新的检测技术。 ✏️文章强调了理论计算和机器学习在催化剂设计和反应机理研究中的作用，以及碳基催化剂在电化学C-N偶联中的潜力。 𐟓쨿™项工作发表在国际顶级期刊《Advanced Energy Materials》上。祝贺！𐟎‰𐟎‰𐟎‰

质子交换膜水电解（PEMWE）因其清洁高效的氢气生产能力而备受关注，但氧析出反应（OER）的阳极催化剂通常依赖于昂贵的贵金属。本研究通过创新的氟化策略，在Co₃O₄晶格中引入氟元素，成功开发了一种高效且稳定的氟化钴氧化物（Co₃O₄₋ₓFₓ）OER催化剂，在酸性条件下展现出优异性能。 ✨研究亮点卓越的OER性能：Co₃O₄₋ₓFₓ在酸性环境中实现349 mV过电位下达到10 mA cm⁻ⲧ”𕦵密度，在100 mA cm⁻Ⲥ𘋧賥🐨ጱ20小时。创新的氟化策略：通过氟原子的引入，调控Co的电子结构，增强催化剂的抗氧化性和结构稳定性。深度机制解析：结合原位和准原位表征及DFT计算，揭示了氟掺杂如何降低反应能垒，提升OER活性。 𐟓Š展望本研究通过在Co₃O₄中引入氟元素，显著提升了其OER性能，为非贵金属催化剂的设计和优化提供了新的思路。未来可进一步研究氟掺杂策略的适用性，以加速其在商业化PEMWE中的推广应用。 𐟓š文献信息期刊：Energy & Environmental Science DOI：10.1039/D4EE03982C #科研学习#⠂ #文献阅读#⠂ ⠣科研绘图#⠂ #催化#⠂ #电催化#⠂ #sci#⠂ #电解水#

𐟔婺槫‹强&徐梽川EES重磅研究𐟒劰ŸŽ‰近期，武汉理工的麦立强与南洋理工的徐梽川联手，在Energy Environ. Sci.期刊上发表了重磅研究！𐟧他们开发了一种全新的双金属单原子催化剂——NiFe-N-C，这种催化剂含有Fe纳米团簇，展现了卓越的析氧/还原反应（OER/ORR）活性和耐久性。𐟒ꊊ𐟔쩀š过简单的热解过程，他们利用金属酞菁和N掺杂的碳前体，成功制备出了这种催化剂。一系列原位光谱表征和密度泛函理论计算揭示了Ni-N4和Fe-N4配位结构的存在，以及相邻耦合的Fe纳米团簇的共存和电子协同作用。𐟧 𐟒ᨿ™种催化剂不仅优化了催化活性位点的电子结构，还加速了反应动力学，降低了氧电催化的能垒。因此，NiFe-N-C在锌-空气电池中表现出高功率密度、高比放电容量和超长寿命，为未来的能源科技发展铺平了新的道路！𐟌Ÿ 𐟎‰这项研究无疑为原子分散金属位点的协同电子调制提供了一种全新的策略，展现了双功能氧电催化剂设计的巨大潜力。麦立强&徐梽川的这项研究无疑为能源科学领域带来了新的希望！𐟒–

酸性氧气析出反应（OER）是质子交换膜水电解（PEMWE）的核心步骤，然而传统的贵金属催化剂因成本和稳定性问题难以大规模应用。本研究通过掺镓策略构建了钴基尖晶石Co₁.₈Ga₁.₂O₄，以八面体位点CoⲢ𚭏-CoⳢ𚤸𚦴𛦀礸�ƒ，实现了在酸性环境中的高效催化和显著的稳定性提升。 ✨研究亮点八面体位点设计：掺镓策略使CoⲢ𚤻Ž四面体迁移至八面体位点，提升了催化性能并抑制结构降解。优异的催化活性：Co₁.₈Ga₁.₂O₄在200 mA cm⁻Ⲥ𘋨🐨ጴ50小时，过电位低至310 mV。理论与实验结合：结合DFT计算与原位拉曼实验，揭示了Co-Ga位点促进O-O键偶联的低能垒机制。 𐟓Š展望通过掺杂策略优化非贵金属催化剂的原子级结构设计，未来可进一步提升其工业电解水的应用潜力，为清洁能源的高效转化提供新方案。 𐟓š文献信息期刊：Advanced Energy Materials DOI：10.1002/aenm.202404007 #科研学习#⠂ #科研绘图#⠂ #文献阅读#⠂ #sci#⠂ #催化#⠂ #电催化#⠂ #电解水#

甲酸是重要的化工原料和潜在燃料，传统的高耗能CO₂捕集工艺增加了生产成本。针对这一问题，研究团队开发了一种基于聚离子液体（PIL）的电催化还原新策略，通过固态电解质电解槽（SSE）直接从烟气中制备高纯度甲酸溶液，显著提高了CO₂利用率并降低了生产成本。 ✨研究亮点创新CO₂吸附与催化机制：通过PIL分子设计增强了CO₂富集和转化能力，显著降低反应活化能，优化了催化剂的效率。高效低浓度CO₂处理：在CO₂浓度仅15%的烟气条件下，Bi-PIL复合催化剂保持了92.5%的甲酸生成法拉第效率。固态电解质电解槽集成：首次在电解槽中应用SSE技术，直接实现了纯甲酸的连续制备，简化了生产流程，显著节省能耗。降低50%的生产成本：集成工艺免除传统CO₂捕集和分离过程，与传统工艺相比，甲酸生产成本降低约50%。 𐟓Š前沿突破本研究通过聚离子液体与固态电解质相结合的创新策略，实现了从烟气到纯甲酸的高效转化，为甲酸的可持续生产提供了全新方案。 𐟓š文献信息期刊：Advanced Materials DOI：10.1002/adma.202409390 #科研学习#⠂ #催化#⠂ #文献阅读#⠂ #电催化#⠂ #sci论文#⠂ #科研绘图#⠂ #二氧化碳电还原#

【共面连接的RuO6八面体结构与电催化碱性析氢性能有何关联？】10月8日，@海南大学@中山大学李满荣教授、@香港中文大学（深圳）唐叔贤院士等团队合作在Cell Press期刊Chem Catalysis发表新文网页链接。他们利用压致结构相变合成了不同结构的BaRuO3，研究了其中不同RuO6配位环境对碱性HER的影响。其中，具有最大共面RuO6八面体连接方式占比的9R-BaRuO3表现出最优的碱性HER活性，可与商业的Pt/C催化剂以及现有大多数钌基催化剂相媲美。应用于AWE中的性能表现明显优于现有商用AWE，具备极大的应用潜力。

海水电解制氢是实现清洁能源发展的重要方向，但氯离子（Cl⁻）对催化剂的腐蚀和效率损耗仍是技术难题。本研究通过设计结合强金属-载体相互作用（MSI）和双层氯离子排斥层的Os-Ni₄Mo/MoO₂微柱阵列催化剂，实现了高效且稳定的海水电解性能，为工业化应用提供了新策略。 ✨研究亮点卓越的电催化性能：在南海天然海水中，催化剂在500 mA/cmⲧ”𕦵密度下，仅需113 mV（HER）和336 mV（OER）的过电位，显著优于商用电极。双层氯排斥保护：Os-Cl静电吸附和MoO₄Ⲣ𛥱‚形成的双层保护，有效减少了Cl⁻对催化剂的侵蚀，提升OER选择性和稳定性。长效耐久性：在2500小时运行中，电位衰减率仅为0.37 /h，表现出超强的稳定性。 𐟓Š展望通过强金属-载体相互作用和双层氯排斥设计，本研究为高效耐久的海水电解催化剂开发提供了重要思路。未来可以基于该策略，优化材料设计，推动海水电解制氢的工业化应用，为清洁能源领域的突破性进展提供支撑。 𐟓š文献信息期刊：Advanced Materials DOI：10.1002/adma.202408982 #科研学习# #科研绘图# #文献阅读# #催化# #电催化# #海水# #电解水# #sci# #论文#

海水电解制氢技术是未来实现绿色能源的重要途径，但其面临腐蚀和副反应的挑战。高熵合金（HEA）凭借其优异的抗腐蚀性和电催化性能成为解决方案的理想选择。本研究创新性地采用CO₂激光诱导法，在常温常压下制备了FeNiCoCrRu高熵合金纳米颗粒，实现了高效双功能电催化性能，为大规模海水电解提供了可靠的技术支持。 ✨研究亮点高效制备方法：CO₂激光诱导法快速制备HEA纳米颗粒，降低能耗并提高效率。卓越电催化性能：在600 mA/cmⲧ”𕦵密度下，HER过电位为0.148 V；在300 mA/cmⲤ𘋯𜌏ER过电位仅为0.353 V。超长稳定性：催化剂在250 mA/cmⲤ𘋧賥🐨ጨ𖅳000小时，电压变化极小。机制研究突破：原位拉曼光谱揭示了Ni与Ru位点在HER和OER中的不同作用机制，为催化剂设计提供理论支持。 𐟓Š展望本研究展示了一种高效、可扩展的高熵合金催化剂制备方法，其优异的电催化性能和稳定性为未来海水电解制氢的工业化应用提供了技术支撑。未来，该方法有望进一步扩展至其他催化体系，为清洁能源的发展贡献力量。 𐟓š文献信息期刊：Energy & Environmental Science DOI：10.1039/d4ee01093k #科研学习# #科研绘图# #文献阅读# #催化# #电催化# #论文# #sci# #电解水#

氢氧化反应（HOR）在碱性介质中的动力学瓶颈是限制氢燃料电池等清洁能源技术发展的重要障碍。本研究通过构建氢键网络，利用羟基结合能的调控，开发了一种面心立方钌基催化剂，大幅提升了碱性HOR的活性，为解决该领域挑战提供了新思路。 ✨研究亮点创新羟基结合能调控策略：通过引入亲氧金属（铬和钨）调整催化剂表面的羟基结合能力，显著增强碱性HOR活性。高效催化性能：催化剂在碱性介质中的电流密度和质量活性超过了酸性介质中的表现，展示了非凡的应用潜力。氢键网络连通性增强：首次揭示羟基结合增强了电双层中水分子的氢键网络，促进了氢的高效转移。 𐟓Š展望本研究提出的羟基结合诱导氢键网络增强策略，为解决碱性HOR动力学瓶颈开辟了新途径。这一方法在未来有望推广至其他催化剂设计中，为清洁能源技术的进一步优化提供了新思路。 𐟓š文献信息期刊：Angewandte Chemie International Edition DOI：10.1002/anie.202415447 #科研学习# #科研绘图# #文献阅读# #论文# #催化# #电催化# #sci# #硕博#

新加坡国立大学材料科学与工程博士全奖招生 𐟔 研究方向 𐟔𙠨ﾩ☧𛄤𘓦𓨤𚎦–𐦦‚念催化材料和能源材料的开发及原位表征 𐟔𙠥…𗤽“研究领域包括纳米材料相工程、异相催化的原位检测、单分子荧光成像新技术的开发及应用等 𐟑袀𐟏력Ｅ𘈤𛋧𛍊赵明博士，博士生导师，新加坡国立大学材料科学与工程系助理教授，独立PI。本科和硕士均就读于南京大学材料科学与工程系（导师：刘建国教授），博士毕业于美国佐治亚理工学院夏幼南教授课题组，从事新晶相纳米材料的制备及其催化应用中的构效关系的相关研究；博士后在康奈尔大学化学与化学生物系陈鹏教授课题组，研究方向为单分子荧光成像技术的开发及催化应用。赵明博士以一作或通讯作者身份在国际权威学术期刊上发表论文20篇，包括Nature Catalysis, Nature Reviews Materials、Chemical Reviews、Nature Communications、JACS（2篇）、Advanced Materials、ACS Nano、Nano Letters（2篇）、ACS Catalysis、JMCA等。获得Sigma Xi Best Doctoral Dissertation、NRE Young Star Researcher Gold Award、JMCA Emerging Investigators等奖项。 𐟓‹ 招生要求 1️⃣ 具备纳米合成、电催化、光谱学、显微学或MATLAB等技能和经验的申请人优先； 2️⃣ 有学术论文发表经验的申请人优先。 ⏰ 申请截止日期：2025年1月1日。

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