期刊文献+
共找到33篇文章
< 1 2 >
每页显示 20 50 100
金属单原子在钠离子电容器中的应用进展
1
作者 张文武 张熊 +3 位作者 李晨 孙现众 王凯 马向东 《石油化工高等学校学报》 2025年第1期1-10,共10页
钠离子电容器是一种兼具钠离子电池和双电层电容器特点的新型储能器件。然而,钠离子电容器正负极动力学不匹配会导致其功率密度低、循环稳定性差。自单原子催化剂概念出现以来,由于其具备强大的催化活性、高原子效率、高选择性和稳定性... 钠离子电容器是一种兼具钠离子电池和双电层电容器特点的新型储能器件。然而,钠离子电容器正负极动力学不匹配会导致其功率密度低、循环稳定性差。自单原子催化剂概念出现以来,由于其具备强大的催化活性、高原子效率、高选择性和稳定性,因此在储能器件领域受到广泛关注。首先,阐述了钠离子电容器电极材料所面临的挑战,分析了钠离子电容器的储能机制;其次,介绍了单原子催化剂的特性和碳载金属单原子材料的制备方法;然后,总结了金属单原子材料在钠离子电容器中的应用进展;最后,对金属单原子在钠离子电容器中的应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 钠离子电容器 原子催化剂 金属单原子 合成方法
在线阅读 下载PDF
Keggin型磷钼酸负载金属单原子催化剂催化CO氧化的理论研究
2
作者 赵路菊 王凯洁 +6 位作者 张立龙 陈丹丹 龙鲜桃 李小亚 虞程苹 李虎 杨松 《贵州大学学报(自然科学版)》 2024年第6期34-40,共7页
随着工业化进程的加快,有害气体一氧化碳(CO)的排放量也在不断上升。为保护人类的健康,迫切需要实现CO的高效燃烧。运用密度泛函理论(density functional theory,DFT)详细分析了磷钼酸(PMA)载体上金属单原子催化剂(SACs)M_(1)/PMA(PMA=[... 随着工业化进程的加快,有害气体一氧化碳(CO)的排放量也在不断上升。为保护人类的健康,迫切需要实现CO的高效燃烧。运用密度泛函理论(density functional theory,DFT)详细分析了磷钼酸(PMA)载体上金属单原子催化剂(SACs)M_(1)/PMA(PMA=[PMo_(12)O_(40)]^(3-);M=Mn,Fe,Co,Ni,Ru,Rh,Pd,Re,Os,Ir,Pt)催化一氧化碳(CO)的反应机制,考察了分子几何构型、电子结构及金属与CO之间的相互作用。结果显示:吸附能的适中程度对催化效率至关重要,既能促进CO的有效吸附又能保证其顺利脱附。在各类SACs中,Pd_(1)/PMA因其适宜的吸附能和稳定的金属-氧相互作用而被认为是高效催化CO的理想选择,决速步的能垒仅为13.6 kcal/mol。这些发现不仅对CO的催化转化具有实际应用价值,也对未来的催化剂设计提供了重要指导。 展开更多
关键词 磷钼酸 CO转化 金属单原子催化剂 密度泛函理论
在线阅读 下载PDF
d带中心调控过渡金属单原子负载COF吸附O_(2)的理论计算研究
3
作者 谢斐 袁成成 +3 位作者 谭海燕 Alireza Z.Moshfegh 朱必成 余家国 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第11期45-46,共2页
共价有机框架(COF)材料因其独特的结构和物理化学特性成为一种很有前景的光催化剂。为了提高其光催化性能,大量的金属单原子(MSA)被负载在COF上以促进分子吸附。然而,吸附性能增强的内在机理和主导因素尚未被深入揭示。本文通过在单层Tp... 共价有机框架(COF)材料因其独特的结构和物理化学特性成为一种很有前景的光催化剂。为了提高其光催化性能,大量的金属单原子(MSA)被负载在COF上以促进分子吸附。然而,吸附性能增强的内在机理和主导因素尚未被深入揭示。本文通过在单层TpBpy-COF中分别引入Fe、Co、Ni和Cu单原子,构建了4个MSA-COF体系。利用密度泛函理论计算研究了不同金属原子修饰对COF的电子性质和O_(2)吸附的影响。结果表明,金属原子与吡啶氮原子成键,形成稳定的MSACOF结构。金属原子的引入减小了COF的带隙,抬高了COF的费米能级。此外,随着金属原子序数的增加,金属原子的d轨道逐渐向低能级方向移动,表现为d带中心负移。金属原子负载后,COF对O_(2)的弱物理吸附转变为强化学吸附,形成了M—Oads键,并发生强烈的电子转移。有趣的是,吸附能与金属原子的d带中心呈现出很强的相关性。该结果可以从吸附体系反键轨道的电子占据情况的角度来理解。本研究为通过调节金属原子的d带中心来优化MSA-COF上的分子吸附提供了一种可行思路。 展开更多
关键词 共价有机框架 金属单原子 O_(2)吸附 d带中心 光催化
在线阅读 下载PDF
碳载金属单原子催化剂(英文) 被引量:5
4
作者 李海 章海霞 +2 位作者 闫晓丽 许并社 郭俊杰 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1-11,共11页
金属单原子催化剂由于在氧还原反应和CO氧化反应等关键催化反应中表现出优异的性能而备受关注。构建高分散性金属单原子催化剂体系有助于从原子尺度认识催化反应,发现催化新机理,进而推进新型工业催化剂的开发。最新研究表明,利用炭材... 金属单原子催化剂由于在氧还原反应和CO氧化反应等关键催化反应中表现出优异的性能而备受关注。构建高分散性金属单原子催化剂体系有助于从原子尺度认识催化反应,发现催化新机理,进而推进新型工业催化剂的开发。最新研究表明,利用炭材料替代金属或金属氧化物载体,可以有效提高金属单原子催化剂的催化性能,石墨烯独特的结构和电子特性使其成为单原子催化剂的优良载体。然而,对于金属单原子催化剂和碳载体之间的钉扎机理以及金属单一活性位点的作用机理还有待进一步阐明。本文总结了炭材料作为金属单原子载体的多重作用,特别是石墨烯晶格缺陷对金属单原子的钉扎机制;同时,对改进实验和理论研究方法,以及扩展应用范围和实现工业化应用提出了建议与展望。 展开更多
关键词 金属单原子催化剂 碳载体 石墨烯 电子显微学
在线阅读 下载PDF
金属单原子催化剂增强硫正极动力学的研究进展 被引量:4
5
作者 王晶晶 曹贵强 +2 位作者 段瑞贤 李向阳 李喜飞 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第5期43-60,共18页
单质硫具有理论能量密度高(2600 Wh·kg^(−1))、放电比容量高(1672 mAh·g^(−1))、成本低等优势,是锂硫电池的理想正极材料。然而,在充放电过程中硫正极迟缓的反应动力学显著地限制了锂硫电池的性能。金属单原子催化剂(SMACs)... 单质硫具有理论能量密度高(2600 Wh·kg^(−1))、放电比容量高(1672 mAh·g^(−1))、成本低等优势,是锂硫电池的理想正极材料。然而,在充放电过程中硫正极迟缓的反应动力学显著地限制了锂硫电池的性能。金属单原子催化剂(SMACs)具有独特的电子结构、金属含量低、理论上100%的原子利用率、催化活性高等优势,其不仅有效地促进了不同中间相的转化反应,而且可为含硫物质提供丰富的锚定位点,从而显著优化硫正极氧化还原反应动力学、多硫化物的穿梭行为和锂硫电池电化学性能。本文以剖析金属单原子催化剂与硫正极间的相互作用为出发点,结合其催化效应表征技术,重点解析了不同类型单原子催化剂的构筑策略、活性调控及其优化硫正极氧化还原行为的机制,展望了金属单原子催化剂在锂硫电池领域面临的挑战和未来发展方向。 展开更多
关键词 硫正极 反应动力学 金属单原子催化剂 多硫化物转化 锂硫电池
在线阅读 下载PDF
金属单原子催化剂稳定、制备与应用的研究进展 被引量:2
6
作者 吴健群 胡锋平 +4 位作者 李一鸣 许莉 许高平 江燕 彭小明 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1757-1775,共19页
金属单原子通常具有独特的物理和化学特性,在催化应用中展现出优越的催化剂活性,已成为催化领域的一个研究热点.单原子催化剂是一种由单个金属原子锚定在载体上的催化剂,其最大限度地提高了金属原子的利用效率.单原子催化剂的制备方法... 金属单原子通常具有独特的物理和化学特性,在催化应用中展现出优越的催化剂活性,已成为催化领域的一个研究热点.单原子催化剂是一种由单个金属原子锚定在载体上的催化剂,其最大限度地提高了金属原子的利用效率.单原子催化剂的制备方法主要有湿法化学法、金属-有机配位法、原子层沉积法和高温裂解法.本文基于近几年国内外单原子催化剂的研究,总结了单原子稳定负载的主要条件,单原子最优结合位点的预测和判断方法.同时,围绕单原子催化剂的特性,系统地讨论了单原子催化剂在环境和能源等方面的应用,并进行了展望. 展开更多
关键词 金属单原子催化剂 原子的稳定 制备 应用
在线阅读 下载PDF
金属单原子模型催化剂热稳定性的反应力场(ReaxFF)分子动力学研究 被引量:2
7
作者 杨文琦 汪杰 +1 位作者 乔园园 王贵昌 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2078-2082,共5页
金属催化剂的催化活性与其配位不饱和度密切相关,配位不饱和度越高,其催化活性一般也越高。单原子催化剂(SAC,或ad-atom)模型在金属表面上具有最小的配位数,因而往往表现为高的催化活性,但其热稳定性值得深入的研究。在本工作中,我们基... 金属催化剂的催化活性与其配位不饱和度密切相关,配位不饱和度越高,其催化活性一般也越高。单原子催化剂(SAC,或ad-atom)模型在金属表面上具有最小的配位数,因而往往表现为高的催化活性,但其热稳定性值得深入的研究。在本工作中,我们基于反应力场(ReaxFF),运用LAMMPS(large-scale atomic/molecular massively parallel simulator)软件包进行大尺度分子动力学模拟,研究单原子模型的热稳定性。模拟结果表明,只有Fe1/Fe(100)单原子催化模型可以在较高温度下稳定存在,而其他金属单原子表面分散结构则随温度升高而发生单原子聚集形成大的纳米颗粒或沉降的现象。同时我们也研究了在H2和O2气氛下Ni1/Ni(111)催化剂的动态行为,发现与真空环境相比,H2和O2气氛在一定程度上提高了催化剂的稳定性。 展开更多
关键词 金属单原子催化剂模型 热稳定性 反应力场(ReaxFF) 分子动力学 H2和O2气氛
在线阅读 下载PDF
用于析氢反应的单层SbC负载过渡金属单原子催化剂设计
8
作者 孟宇菲 胡学敏 +3 位作者 杨澜 叶原丰 张峰君 丁开宁 《金属功能材料》 CAS 2024年第4期42-48,共7页
开发高效的电催化剂用于析氢反应(HER)对于满足未来大规模氢能需求具有重大意义。鉴于二维材料和单金属原子独特的结构优势,基于密度泛函理论方法,研究了10种不同过渡金属负载在单层碳化锑(SbC)上的HER活性。结果表明,Ir-SbC不仅热力学... 开发高效的电催化剂用于析氢反应(HER)对于满足未来大规模氢能需求具有重大意义。鉴于二维材料和单金属原子独特的结构优势,基于密度泛函理论方法,研究了10种不同过渡金属负载在单层碳化锑(SbC)上的HER活性。结果表明,Ir-SbC不仅热力学稳定,且吸附氢中间体后的吉布斯自由能值(ΔG_(H*))最优(仅为-0.016 eV),非常接近于0;进一步分析H-Ir-SbC的态密度和差分电荷密度发现,在-5到0 eV能量区间内,Ir和H之间发生了峰的交叠,说明它们存在键合相互作用和电荷转移,预示着Ir-SbC是一种潜在的有望替代铂等贵金属的HER催化剂。 展开更多
关键词 析氢反应 碳化锑单层 过渡金属单原子 密度泛函理论
原文传递
金属单原子催化剂用于稳定锂金属负极:原理、进展和前景
9
作者 罗洋 崔春雨 费慧龙 《科学通报》 2025年第2期179-192,共14页
电子器件和新能源汽车的快速发展促使人们不断追求具有更高能量密度的储能器件.锂离子电池作为当前最主流的储能器件,其负极材料以石墨为主,然而石墨较低的理论比容量已无法满足高能量密度的发展需求.锂金属负极具有极高的理论比容量和... 电子器件和新能源汽车的快速发展促使人们不断追求具有更高能量密度的储能器件.锂离子电池作为当前最主流的储能器件,其负极材料以石墨为主,然而石墨较低的理论比容量已无法满足高能量密度的发展需求.锂金属负极具有极高的理论比容量和最低的嵌锂电位,被认为是下一代锂离子电池最理想的负极材料.但是,锂金属负极在电镀和剥离过程中极易形成锂枝晶,所带来的安全性和稳定性问题严重阻碍了其商业化应用.近年来,金属单原子(SACs)策略常被用来解决上述难题.SACs因其独特的局部配位环境、极高的表面自由能和接近100%的原子利用率,能够促进锂离子在基底上的传输并诱导锂的均匀沉积,在抑制锂枝晶生长方面展现出了极大的潜力.基于此,本文综述了近年来SACs应用于锂金属负极的研究进展,从作用机制着手,围绕五个维度,包括SACs调控基底亲锂性、SACs提高碳基底结构稳定性、SACs修饰电池隔膜用于调控电解液中锂离子均匀分布、SACs加快去溶剂化动力学,以及SACs提高电极表面扩散动力学,对其在锂金属负极上的具体应用做了全面介绍,并在此基础上提出了SACs应用于锂金属负极的主要挑战,期望能为锂金属电池未来的发展提供思路. 展开更多
关键词 金属负极 金属单原子催化剂 锂枝晶 亲锂性 扩散能垒 去溶剂化
原文传递
Mn和Co线性单原子链填充Cu纳米管的稳定性和磁性 被引量:1
10
作者 马良财 张建民 《原子与分子物理学报》 北大核心 2017年第6期1069-1074,共6页
基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算,系统地研究了过渡金属(TM)Mn和Co线性单原子链填充Cu纳米管所形成复合结构的稳定性和磁性.相对于孤立单原子链,复合结构的结合能大大增加,表明Cu纳米管的包裹使得Mn和Co单原子链的稳定性显著增... 基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算,系统地研究了过渡金属(TM)Mn和Co线性单原子链填充Cu纳米管所形成复合结构的稳定性和磁性.相对于孤立单原子链,复合结构的结合能大大增加,表明Cu纳米管的包裹使得Mn和Co单原子链的稳定性显著增强.随着管内TM原子间距的增加,Mn@CuNT复合结构表现出由反铁磁向铁磁的磁相变,而Co@CuNT复合结构则表现出由铁磁向反铁磁的磁相变.相对于自由单原子链,复合结构的磁晶各向异性能显著增强,且Cu纳米管的包裹使得Mn原子链的易磁化方向发生了改变. 展开更多
关键词 过渡金属单原子 Cu纳米管 磁性 第一性原理计算
在线阅读 下载PDF
室温钠硫电池硫正极碳基宿主材料的研究与进展
11
作者 李长明 刘佳旺 +2 位作者 程军权 夏鑫 张恒 《苏州科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第4期1-10,共10页
本文系统综述了室温钠硫电池碳基宿主材料的设计及其近期的研究进展。首先阐述了室温钠硫电池的电化学工作原理,介绍了室温钠硫电池面临的关键问题。归纳了近期提出的一些针对硫正极设计的常用方法,比如纳米结构约束、非金属杂原子掺杂... 本文系统综述了室温钠硫电池碳基宿主材料的设计及其近期的研究进展。首先阐述了室温钠硫电池的电化学工作原理,介绍了室温钠硫电池面临的关键问题。归纳了近期提出的一些针对硫正极设计的常用方法,比如纳米结构约束、非金属杂原子掺杂、金属单原子掺杂、异质结构在吸附-催化协同作用中的应用。这些设计从不同角度改善多硫化物的穿梭和钠与硫之间缓慢的氧化还原动力学。最后对室温钠硫电池硫正极碳基宿主的现实应用开发研究进行了展望。 展开更多
关键词 动力电池 生物质衍生多孔碳 金属单原子 异质结构 MOF ZIF
在线阅读 下载PDF
Unraveling the roles of atomically-dispersed Au in boosting photocatalytic CO_(2)reduction and aryl alcohol oxidation
12
作者 Jian Lei Nan Zhou +3 位作者 Shuaikang Sang Sugang Meng Jingxiang Low Yue Li 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE CAS CSCD 2024年第10期163-173,共11页
Atomically-dispersed metal-based materials represent an emerging class of photocatalysts attributed to their high catalytic activity,abundant surface active sites,and efficient charge separation.Nevertheless,the roles... Atomically-dispersed metal-based materials represent an emerging class of photocatalysts attributed to their high catalytic activity,abundant surface active sites,and efficient charge separation.Nevertheless,the roles of different forms of atomically-dispersed metals(i.e.,single-atoms and atomic clusters)in photocatalytic reactions remain ambiguous.Herein,we developed an ethylenediamine(EDA)-assisted reduction method to controllably synthesize atomically dispersed Au in the forms of Au single atoms(Au_(SA)),Au clusters(Au_(C)),and a mixed-phase of Au_(SA)and Au_(C)(Au_(SA+C))on CdS.In addition,we elucidate the synergistic effect of Au_(SA)and Au_(C)in enhancing the photocatalytic performance of CdS substrates for simultaneous CO_(2)reduction and aryl alcohol oxidation.Specifically,Au_(SA)can effectively lower the energy barrier for the CO_(2)→*COOH conversion,while Au_(C)can enhance the adsorption of alcohols and reduce the energy barrier for dehydrogenation.As a result,the Au_(SA)and Au_(C)co-loaded CdS show impressive overall photocatalytic CO_(2)conversion performance,achieving remarkable CO and BAD production rates of 4.43 and 4.71 mmol g^(−1)h^(−1),with the selectivities of 93%and 99%,respectively.More importantly,the solar-to-chemical conversion efficiency of Au_(SA+C)/CdS reaches 0.57%,which is over fivefold higher than the typical solar-to-biomass conversion efficiency found in nature(ca.0.1%).This study comprehensively describes the roles of different forms of atomically-dispersed metals and their synergistic effects in photocatalytic reactions,which is anticipated to pave a new avenue in energy and environmental applications. 展开更多
关键词 Photocatalysis Atomically-dispersed metal SINGLE-ATOM CO_(2)reduction Aryl alcohol oxidation
在线阅读 下载PDF
Single atom doping induced charge-specific distribution of Cu1-TiO_(2) for selective aniline oxidation via a new mechanism
13
作者 Jiaheng Qin Wantong Zhao +6 位作者 Jie Song Nan Luo Zheng-Lan Ma Baojun Wang Jiantai Ma Riguang Zhang Yu Long 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE CAS CSCD 2024年第9期98-111,共14页
Utilizing single atom sites doping into metal oxides to modulate their intrinsic active sites,achieving precise selectivity control in complex organic reactions,is a highly desirable yet challenging endeavor.Meanwhile... Utilizing single atom sites doping into metal oxides to modulate their intrinsic active sites,achieving precise selectivity control in complex organic reactions,is a highly desirable yet challenging endeavor.Meanwhile,identifying the active site also represents a significant obstacle,primarily due to the intricate electronic environment of single atom site doped metal oxide.Herein,a single atom Cu doped TiO_(2)catalyst(Cu_(1)-TiO_(2)) is prepared via a simple“colloid-acid treatment”strategy,which switches aniline oxidation selectivity of TiO_(2) from azoxybenzene to nitrosobenzene,without using additives or changing solvent,while other metal or nonmetal doped TiO_(2) did not possess.Comprehensive mechanistic investigations and DFT calculations unveil that Ti-O active site is responsible for triggering the aniline to form a new PhNOH intermediate,two PhNOH condense to azoxybenzene over TiO_(2) catalyst.As for Cu_(1)-TiO_(2),the charge-specific distribution between the isolated Cu and TiO_(2) generates unique Cu_(1)-O-Ti hybridization structure with nine catalytic active sites,eight of them make PhNOH take place spontaneous dissociation to produce nitrosobenzene.This work not only unveils a new mechanistic pathway featuring the PhNOH intermediate in aniline oxidation for the first time but also presents a novel approach for constructing single-atom doped metal oxides and exploring their intricate active sites. 展开更多
关键词 Single atom doped metal oxide Aniline oxidation Selectivity New mechanism Active site
在线阅读 下载PDF
近期热点文章
14
作者 詹东平 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期522-523,共2页
关键词:CO2转化·工业级电流密度电解器Z.L.Yin,H.Q.Peng,X.Wei,H.Zhou,J.Gong,M.M.Huai,L.Xiao,G.W.Wang,J.T.Lu,L.Zhuang.An Alkaline Polymer Electrolyte CO2 Electrolyzer Operated with Pure Water,Energy Environ.Sci.,2019,... 关键词:CO2转化·工业级电流密度电解器Z.L.Yin,H.Q.Peng,X.Wei,H.Zhou,J.Gong,M.M.Huai,L.Xiao,G.W.Wang,J.T.Lu,L.Zhuang.An Alkaline Polymer Electrolyte CO2 Electrolyzer Operated with Pure Water,Energy Environ.Sci.,2019,DOI:10.1039/c9ee01204d.利用可再生能源发电,以电化学方式将CO2转化为液态燃料或高附加值的化学品,是实现可再生能源利用和人工碳循环的重要途径. 展开更多
关键词 原子催化 金属单原子催化剂 电化学沉积
在线阅读 下载PDF
Electrocatalytic H_(2)O_(2)generation for disinfection 被引量:5
15
作者 Yachao Zeng Gang Wu 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第12期2149-2163,共15页
Epidemics are threatening public health and social development.Emerging as a green disinfectant,H_(2)O_(2)can prevent the breakout of epidemics in migration.Electrochemical H_(2)O_(2)production powered by renewable el... Epidemics are threatening public health and social development.Emerging as a green disinfectant,H_(2)O_(2)can prevent the breakout of epidemics in migration.Electrochemical H_(2)O_(2)production powered by renewable electricity provides a clean and decentralized solution for on-site disinfection.This review firstly discussed the efficacy of H_(2)O_(2)in disinfection.Then necessary fundamental principles are summarized to gain insight into electrochemical H_(2)O_(2)production.The focus is on exploring pathways to realize a highly efficient H_(2)O_(2)production.Progress in advanced electrocatalysts,typically single-atom catalysts for the two-electron oxygen reduction reaction(2e−ORR),are highlighted to provide high H_(2)O_(2)selectivity design strategies.Finally,a rational design of electrode and electrolytic cells is outlined to realize the on-site disinfection.Overall,this critical review contributes to exploiting the potentials and constraints of electrochemical H_(2)O_(2)generation in disinfection and pinpoints future research directions required for implementation. 展开更多
关键词 Hydrogen peroxide Oxygen reduction DISINFECTION ELECTROSYNTHESIS Single metal atom catalysts
在线阅读 下载PDF
Metal-mediated catalysis in the gas phase: A review 被引量:3
16
作者 Xiao‐Na Li Xiu‐Ping Zou Sheng‐Gui He 《Chinese Journal of Catalysis》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期1515-1527,共13页
This review summarizes a variety of experimentally identified gas‐phase catalytic cycles,all of which are mediated by atomic metal ions,bare metal clusters,metal oxide clusters or metal complexes.Emphasis is placed o... This review summarizes a variety of experimentally identified gas‐phase catalytic cycles,all of which are mediated by atomic metal ions,bare metal clusters,metal oxide clusters or metal complexes.Emphasis is placed on the latest advances in the unique catalytic reactivity of cluster‐confined single noble metal atoms.The cycles discussed in this paper cover a wide range of inorganic and organic molecules.The use of start‐of‐the‐art mass spectrometric instrumentation in conjunction with quantum chemistry calculations is also reported,as these techniques have determined the mechanistic details of the elementary steps of such catalytic cycles.The important role of gas‐phase data in guiding the rational design of better‐performing catalysts in related condensed phase reactions is also examined.In particular,this review focuses on the following three topics:(1)the catalytic oxidation of carbon monoxide,(2)the catalytic functionalization of methane,and(3)catalytic decarboxylation. 展开更多
关键词 Metal catalysis CLUSTERS Single atom catalysts Carbon monoxide METHANE
在线阅读 下载PDF
Single‐atom catalysts on metal‐based supports for solar photoreduction catalysis 被引量:5
17
作者 Huayang Zhang Wenjie Tian +4 位作者 Xiaoguang Duan Hongqi Sun Yingping Huang Yanfen Fang Shaobin Wang 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第9期2301-2315,共15页
Metal atoms atomically dispersed on an inorganic metal‐based support compose a unique category of single atom catalysts(SACs)and have important applications in catalytic photoreduction reactions,including H_(2) evolu... Metal atoms atomically dispersed on an inorganic metal‐based support compose a unique category of single atom catalysts(SACs)and have important applications in catalytic photoreduction reactions,including H_(2) evolution reaction,CO_(2) reduction reaction,and N_(2) reduction reaction.In this minreview,we summarized the typical metal‐support interaction(M‐SI)patterns for successful anchoring of single‐atom metals on metallic compound supports.Subsequently,the contribution of the dispersed single metal atoms and M‐SI to photocatalytic reactions with improved activity,selectivity,and stability are highlighted,such as by accelerating charge transfer,regulating band structure of the support,acting as the reductive sites,and/or increasing catalytic selectivity.Finally,some challenges and perspectives of future development are proposed.We anticipate that this minireview will be a beneficial supplement for a comprehensive perception of metal‐based material supported SACs and their application in heterogeneous photo‐reductive catalysis. 展开更多
关键词 Single atom catalyst Metal‐based support Metal‐support interaction PHOTOCATALYSIS Solar energy conversion
在线阅读 下载PDF
Density functional theory calculations on single atomic catalysis:Ti-decorated Ti3C2O2 monolayer(MXene)for HCHO oxidation 被引量:3
18
作者 Junhui Zhou Guanlan Liua +3 位作者 Quanguo Jiang Weina Zhao Zhimin Ao Taicheng An 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1633-1644,共12页
Formaldehyde(HCHO) is a common indoor pollutant, long-term exposure to HCHO may harm human health. Its efficient removal at mild conditions is still challenging. The catalytic oxidation of HCHO molecules on a single a... Formaldehyde(HCHO) is a common indoor pollutant, long-term exposure to HCHO may harm human health. Its efficient removal at mild conditions is still challenging. The catalytic oxidation of HCHO molecules on a single atomic catalyst, Ti-decorated Ti3C2O2(Ti/Ti3C2O2) monolayer, is investigated by performing the first principles calculations in this work. It demonstrates that Ti atoms can be easily well dispersed at the form of single atom on Ti3C2O2 monolayer without aggregation. For HCHO catalytic oxidation, both Langmuir-Hinshelwood(LH) and Eley-Rideal(ER) mechanisms are considered. The results show that the step of HCHO dissociative adsorption on Ti/Ti3C2O2 with activated O2 can release high energy of 4.05 e V based on the ER mechanism, which can help to overcome the energy barrier(1.04 e V) of the subsequent reaction steps. The charge transfer from *OH group to CO molecule(dissociated from HCHO) not only promotes *OH group activation but also plays an important role in the H2 O generation along the ER mechanism. Therefore, HCHO can be oxidized easily on Ti/Ti3C2O2 monolayer, this work could provide significant guidance to develop effective non-noble metal catalysts for HCHO oxidation and broaden the applications of MXene-based materials. 展开更多
关键词 Formaldehyde oxidation MXene Ti/Ti3C2O2 monolayer Single atomic catalysts Non-noble metal catalyst
在线阅读 下载PDF
Pinpointing single metal atom anchoring sites in carbon for oxygen reduction: Doping sites or defects?
19
作者 Cai Zhang Wei Zhang Weitao Zheng 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期4-7,共4页
Enabling the conversion of chemical energy of fuels directly into electricity without combustion,fuel cells are arousing great interest in both academia and industry.A typical case is the proton exchange membrane fuel... Enabling the conversion of chemical energy of fuels directly into electricity without combustion,fuel cells are arousing great interest in both academia and industry.A typical case is the proton exchange membrane fuel cell(PEMFC),already commercialized by automobile giants.For mass popularization,however,three major criteria must be balanced:performance,durability and cost.The electrocatalysts used in both the anode and cathode are the kernel of PEMFCs,being essential for efficient operation.First in the firing‐line is the oxygen reduction reaction(ORR)at the cathode,which is normally very sluggish:over six orders of magnitude slower than the anode hydrogen oxidation reaction(HOR)[1].Thus,considerable efforts have been made to improve the cathode ORR.Identifying the main active sites is key to the design of optimum materials for enhanced ORR.Considering the complex balance of preparation,performance and cost,the active sites of metal‐nitrogen‐carbon(M‐N‐C)catalysts are particularly promising.Coupled with the single metal atom(SMA)catalysts[2–5],two excellent M‐N‐C catalysts were recently reported[6,7].New insights were thereby gained into the delicate architecture of carbon‐based SMA catalysts for ORR. 展开更多
关键词 ORR HOR PEMFC
在线阅读 下载PDF
Influence of metal nuclearity and physicochemical properties of ceria on the oxidation of carbon monoxide
20
作者 Linxi Wang Shyam Deo +2 位作者 Kerry Dooley Michael J.Janik Robert M.Rioux 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期951-962,共12页
The redox properties of ceria make it suitable as a catalyst or support in oxidation reactions.Ceria-supported transition metal nanoparticles or isolated single atoms provide a metal-support interface that reduces the... The redox properties of ceria make it suitable as a catalyst or support in oxidation reactions.Ceria-supported transition metal nanoparticles or isolated single atoms provide a metal-support interface that reduces the energy cost to remove interfacial oxygen atoms,providing active oxygen species that can participate in Mars van Krevelen oxidation processes.CO oxidation is a key probe reaction to test the reducibility of ceria-supported catalysts and is also practically important in the elimination of CO at relatively low temperatures in various applications.Preferential oxidation of CO(PROX)in excess H2 controls the CO concentration to ultra-low levels to prevent poisoning of hydrogen oxidation electrocatalysts.The reactivity of catalysts in CO oxidation and selectivity towards CO over H2 in PROX is dependent on the type and dispersion of metal species,the structural and chemical properties of Ce O2,and the synthetic preparation methods of the catalysts.In this review,we summarize recently published works on catalytic CO oxidation and PROX reactions on ceria-supported metal nanoparticles and single atoms.We summarize the reactivity on different supported metals,and on different Ce O2 surfaces with the same metal.We summarize the most likely reaction mechanisms as suggested by density functional theory calculations.The factors contributing to selectivity towards CO oxidation in PROX reactions on various supported metals are also discussed. 展开更多
关键词 CERIA CO oxidation Metal nanoparticles Single atoms Preferential oxidation of CO Metal nuclearity
在线阅读 下载PDF
上一页 1 2 下一页 到第
使用帮助 返回顶部