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我所在Accounts of Chemical Research上發表單原子催化劑用于二氧化碳轉化的專論文章

  近日,我所航天催化与新材料研究室黄延强研究員和张涛院士团队受邀在Accounts of Chemical Research上發表了題爲“Single-Atom Catalysis toward Efficient CO2 Conversion to CO and Formate Products”的专論文章,总结了研究团队将单原子催化剂用于二氧化碳催化转化研究方面的工作进展,该工作被期刊选为当期的Supplementary Cover。

大連化物所在Accounts of Chemical Research上發表單原子催化劑用于二氧化碳轉化的專論文章

  “單原子催化”的概念由張濤、清華大學李隽教授及美國亞利桑那州立大學劉景月教授于2011年共同提出(Nature Chemistry)。近年来,“单原子催化”的概念得到了迅速发展,围绕这一概念国内外众多课题组在电催化、光催化和传统多相催化等领域取得突出研究进展。该专論文章将焦点集中在单原子高效催化转化二氧化碳工作上。

  該團隊長期致力于二氧化碳的熱、電催化轉化研究,借助金屬與載體間的晶格匹配、載體配位基團功能化、助劑及活性中心電子態調控等作用實現對二氧化碳轉化産物的可控調節。單原子催化劑結構的特殊性爲二氧化碳的活化和定向轉化研究提供了一種理想模型。該團隊利用IrO2與金紅石型TiO2晶型相同、晶格匹配高的特性,制備出具有高熱穩定性的Ir1/TiO2單原子催化劑,並實現CO2高選擇性轉化制CO(ACS Catalysis,2017);與新加坡南洋理工大學合作,開發出一種氮摻雜石墨烯錨定的Ni單原子催化劑,利用Ni單原子最外層3d未成對電子易于離域化的特點,形成帶負電的Ni-CO2δ-結構,實現了高效電化學還原CO2制CO(Nature Energy,2018);模擬均相催化劑對CO2分子的低溫高效轉化機制,研制出含吡啶-酰胺基團的多孔有機聚合物載體負載的單原子Ir催化劑,成功實現CO2的“准均相”活化與催化應用(Nature Communications,2017;Chem,2019)。這些研究成果爲高效CO2還原催化劑的設計提供了新思路。

  相关研究工作得到了国家重点研发计划和中國科學院战略性先导科技专项等项目的资助。这也是献礼我所七十周年所庆文章之一。(文/图 苏雄)

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