采用廉價和儲量豐富的非貴金屬替代稀有的貴金屬作為催化劑,實現重要能源和化工過程的高效轉化是當今催化科學和化學化工研究的熱點。近日,中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室副研究員鄧德會和中科院院士包信和帶領的研究團隊在長期深入研究納米碳材料催化的基礎上,通過創新二維納米碳材料(類石墨烯材料)的制備策略和合成方法,成功實現了均一的超薄石墨烯殼層(一般為1-3碳層)對3d過渡金屬納米粒子的包裹和封裝。理論模擬和實驗研究表明,在催化反應過程中,活性金屬納米粒子催化劑在納米碳空腔中的封裝阻斷了其與苛刻反應環境(如酸性、堿性和強氧化性等)的直接接觸,有效地延緩和阻止了催化劑的失活,同時,被包裹的納米金屬的活性價電子通過與類石墨烯碳層的相互作用“穿透(penetration)”到外表面,實現了高效催化反應。基于這一原理制備得到的石墨烯碳層封裝的納米鈷-鎳催化劑應用于強酸性條件下電解水制氫反應(HER),表現出了優異的催化活性和......閱讀全文
最近,中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)張廣宇研究組與高鴻鈞研究組、王恩哥研究組合作,利用自制的遠程電感耦合等離子體系統,首次成功實現了石墨烯的可控各向異性刻蝕。這種基于石墨烯的各向異性刻蝕技術是我國科學家在該研究領域中獨具特色的工作,相關結果發表在【Advan
▲大面積石墨炔薄膜▲宏量制備高純度石墨炔▲二維碳石墨炔的結構模型 石墨炔是一種新的碳同素異形體,其豐富的碳化學鍵,大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性和半導體性能一直吸引著科學家的關注。隨著富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陸續通過物理方法成功制備,如何制備石墨炔一直是科學研究的焦點。
由于石墨烯獨特的物理化學性質及其與其它材料的協同效應,以石墨烯為基礎的復合催化劑在電催化、光催化領域引起科研工作者的廣泛關注,并取得一系列重要進展。相比之下,石墨烯基催化劑在熱催化領域的發展仍較為緩慢。這主要歸因于石墨烯基催化劑在熱催化中的固有缺點:首先,石墨烯納米片之間的強π–π相互作用力使催
石墨烯材料具有獨特的物理和化學性質,在能源、催化和環境等領域有廣闊的應用前景。近年來,鐵基磁性納米粒子因其價格低廉、可磁性分離、催化活性好等優點而被用于設計和制備非均相類Fenton催化劑。經典的芬頓 Fenton (Fe2+/H2O2) 反應可以產生高活性的羥基自由(?OH),然而它在降解有機
石墨烯材料具有獨特的物理和化學性質,在能源、催化和環境等領域有廣闊的應用前景。近年來,鐵基磁性納米粒子因其價格低廉、可磁性分離、催化活性好等優點而被用于設計和制備非均相類Fenton催化劑。經典的芬頓 Fenton (Fe2+/H2O2) 反應可以產生高活性的羥基自由(?OH),然而它在降解有機
燃料電池因具有高效和環境友好等優點,被認為是21世紀的重要動力來源。燃料電池陰極氧還原反應是總體性能提升的限制因素,催化氧還原反應中使用最多的是貴金屬鉑基催化劑,但面臨著高成本和低穩定性等問題。因此,研制新型的具有高催化性能的非貴金屬催化劑顯得尤為重要。近日,內蒙古大學的張軍教授課題組采用一種普
德國卡爾斯魯爾技術研究院(KIT)和美國萊斯大學的科學家合作,利用鎳原子在石墨材料中成功“開鑿”出直徑為納米級別的“隧道”,有望為制備鋰離子電池高性能多孔石墨電極等提供新的技術手段。 研究人員首先將金屬鎳納米顆粒引入石墨材料表面,然后在充滿氫氣的環境中進行快速加熱,金屬鎳納米顆粒的表面將起
腫瘤具有高死亡率、高轉移率和高復發率,是危害人類健康的重大疾病。診斷腫瘤的傳統方法有病理組織活檢、核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、電子計算機斷層掃描(computed tomography,CT)、B 超、X 線胸片、內鏡檢查等。這些檢查對于腫瘤早期
腫瘤具有高死亡率、高轉移率和高復發率,是危害人類健康的重大疾病。診斷腫瘤的傳統方法有病理組織活檢、核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、電子計算機斷層掃描(computed tomography,CT)、B 超、X 線胸片、內鏡檢查等。這些檢查對于腫瘤早期
貴金屬催化劑(如鉑,Pt)具有很高的催化活性,是電化學能量轉換與儲能過程的核心材料,但高昂的成本限制了其在產業化中的廣泛應用。近日,中國科學院青島生物能源與過程研究所仿生能源系統團隊負責人崔光磊等,對金屬氮化物(TiN、MoN等)、氧化石墨烯等非貴金屬納米結構材料進行了系列研究,成
以納米碳管、納米金剛石、石墨烯為代表的納米碳材料在催化中具有廣泛的應用前景,不僅可以作為高性能載體負載金屬及氧化物活性組分,還可直接作為非金屬催化劑用于氧化脫氫、選擇氧化、電催化等反應。相對于傳統的金屬催化體系而言,碳基催化劑具有表面與結構可控、碳資源充足、耐酸堿腐蝕等獨特優勢。通過化學方法將氮
負載型金屬催化劑在整個工業催化領域發揮著十分重要的作用。然而,作為負載型金屬催化劑,載體材料對活性金屬納米粒子催化性能的影響發揮著十分重要的作用。催化劑的載體能夠影響金屬納米粒子在其表面的分散情況、粒徑大小、暴露晶面等。同時,通過調變載體與金屬納米粒子之間的相互作用亦可以提高金屬納米粒子的催化活
中科院青島生物能源與過程研究所新型能源碳素材料團隊研發了一種氮摻雜的石墨炔材料,用作氧還原反應,表現出優異的催化性能,相關工作近日發表于《應用材料與界面》。 石墨炔是一種新型碳材料,由炔鍵和苯環連接而成,具有特殊的sp雜化(一種較常見的雜化方式)碳原子,已被報道在光催化、電催化以及生物方面均表
中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室研究員鄧德會、中科院院士包信和團隊,在鎧甲催化方面的研究工作受到了國際同行的廣泛關注,近期在Advanced Materials上發表題為Robust Catalysis on 2D Materials Encapsulating Metals:
中科院大連化物所鄧德會副研究員和包信和院士帶領的研究團隊,在長期研究二維催化材料和納米限域催化的基礎上,成功地將FeN4結構限域在納米石墨烯骨架中,使其具有優異的催化活性和穩定性,能夠在室溫甚至0℃高選擇性地催化氧化苯生成苯酚。這一研究結果給低溫下高效選擇氧化的非貴金屬催化
近期,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所液相環境激光制備與加工實驗室在純單質鎳/石墨烯復合材料的制備及其甲醇氧化電催化研究中取得新進展。 納米鎳基催化劑因其高的催化活性和低成本而被研究者們廣泛認識,并已成為重要的非鉑基催化劑。通過降低鎳基催化劑的尺寸來增加鎳的利用率,是提高鎳基催化劑效
有業內人士認為,在國內,石墨烯是傳奇還是傳說。當今市場上石墨烯的概念被炒的沸沸揚揚,關于高品質石墨烯的相關制備的關注度卻在降溫,對石墨烯的下游應用,也只是熱衷于概念的炒作,拿出幾款實驗室初級樣品來沖擊大眾的視覺,卻又無法真正實現后期的規模化應用,造成外界普遍認為現在的石墨烯只是個概念和傳說,做石
近日,《納米尺度》(Nanoscale)雜志以《六角氮化硼表面石墨烯晶疇邊界調控》(Edge Control of Graphene Domains Grown on Hexagonal Boron Nitride)為題,在線刊登了中國科學院上海微系統與信息技術研究所信息功能材料國家重點實驗室陳
近日,《納米尺度》(Nanoscale)雜志以《六角氮化硼表面石墨烯晶疇邊界調控》(Edge Control of Graphene Domains Grown on Hexagonal Boron Nitride)為題,在線刊登了中國科學院上海微系統與信息技術研究所信息功能材料國家重點實驗室陳
石墨烯發現者之一、英國曼徹斯特大學教授安德烈˙海姆不久前在2016中國國際石墨烯創新大會上,向公眾講述自己獲得2010年諾貝爾物理學獎之后,仍投入90%的時間在實驗室做基礎研究的情況。他演講所迸發的創新思維,令人耳目一新、腦洞大開。 開啟二維材料新世界 長期以來,人們對二維結構的晶體了解不多
以納米碳管、納米金剛石、石墨烯為代表的納米碳材料在催化中具有廣泛的應用前景,不僅可以作為高性能載體負載金屬及氧化物活性組分,還可直接作為非金屬催化劑用于氧化脫氫、選擇氧化、電催化等反應。相對于傳統的金屬催化體系而言,碳基催化劑具有表面與結構可控、碳資源充足、耐酸堿腐蝕等獨特優勢。通過化學方法將氮
高質量薄層石墨烯具有接近石墨烯的本征導電、導熱等優異性能,其規模化制備一直是石墨烯行業的巨大挑戰。中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所石墨烯制備團隊一直致力于開發高質量薄層石墨烯規模化制備技術,在高質量薄層石墨烯制備方面積累了深厚的技術,取得了高質量石墨烯的層間催化解離制備、電化學插層解理制備
近日,中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室在兩維原子晶體限域催化及表面催化原位表征研究方面取得新進展,相關結果發表在美國化學會的《納米快報》上(Nano Letters;2015, 15, 3616-3623)。 近年來,該所研究員傅強、中科院院士包信和帶領的研究團隊利用實驗室自
分析測試百科網訊 2017年5月7日,由國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)和中國化學會(CCS)主辦的2017 年國際分析科學大會(ICAS 2017)光譜分析分會場的報告繼續進行。分析測試百科網注意到,本屆光譜分析分會場的報告從數量上來說,主體為拉曼及相關技術。光譜分析分會場主持人,韓國漢
高活性電催化劑(特別是導電性能較差)可通過與導電助劑制備復合材料增強導電性,上述導電助劑包括炭黑、納米碳纖維或超細纖維、石墨碳、rGO、碳納米管以及聚合物等。將電催化材料與導電基底進行整合通常可改善其性能和穩定性,由于將電催化劑直接與導電基底復合確保了電子傳輸通路阻抗較低并減少了電催化劑物理分層的可
中科院金屬研究所沈陽材料科學國家(聯合)實驗室催化材料研究部蘇黨生研究員、張建研究員、王銳博士與德國Fritz Haber研究所、中科院長春應化所、克羅地亞研究人員合作,借助在納米金剛石表面上高度彎曲的氧摻雜石墨烯活性結構,在無氧、無水蒸氣保護的低溫條件下實現了乙苯直接脫氫制取苯
莫斯科羅蒙諾索夫國立大學化學家近期合成出了一種外形酷似水母的特殊類型石墨烯納米粒子,并對其進行了改性處理。這些粒子的結構使其可被用于催化過程及制造導電聚合物。相關研究成果已發表在《應用表面科學》(Applied Surface Science)雜志上。 石墨烯是碳的同素異形體之一,即“純”
在中國科學院、科技部、國家自然科學基金委的大力支持下,化學研究所有機固體院重點實驗室相關研究人員在石墨烯的可控制備和性能研究方面取得系列進展,相關結果發表在PNAS、JACS (2篇)、Adv. Mater.(3篇),并應邀在Acc. Chem. Res.雜志上發表了述評。 石
近日,中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室在石墨烯限域催化及表面催化原位表征研究中取得新進展。利用實驗室自行研制的光發射電子顯微鏡/低能電子顯微鏡(PEEM/LEEM),并借助于美國Berkeley國家實驗室和Texas A&M University的相關科學裝置,姚運喜、
12月12日,Nano Letters 雜志在線發表了類外泌體納米酶小體催化腫瘤光聲成像的最新研究成果。研究人員首次利用納米酶的酶學催化特性,實現了鼻咽癌移植瘤的光聲成像。 光聲成像結合了純光學成像的高對比度和純超聲成像的高穿透深度優點,能夠提供高對比度和高分辨率的組織成像,是目前非常有應用前