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内容来源：合毅科技所属栏目：教程更新日期：2024-11-26

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！𐟎‰𐟎‰𐟎‰

【新刊推荐 | Catal: 全新催化方向期刊欢迎您的投稿！】Catal 是 Springer 旗下一本专注于催化方向的开放获取新刊。这本期刊旨在发表具有独创意义的重要工作。期刊将以催化应用为导向，促进基础研究学者和工业工程师之间具有包容性的沟通，更加有效地发布有关创新技术和实际应用的重要研究成果。 ...

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。

留学生社交指南：别错过这些关键机会！ 𐟓㤽œ为一个在英国读了硕士的老留学生，我要提醒大家：别只顾着上课，否则你会错过很多精彩的东西！以下这些事情也很重要： ✔多参加Intro Week活动留学生结交新朋友最快的方式就是参加迎新周！为了更好地融入当地生活，大家一定要抓住这个机会。 ✔和导师保持联系如果你没有读过语言班，论文指导课一定要去上！可以找学校的语言中心，也可以找辅导老师。不过要注意，学校的论文指导课都是全英文授课，所以自己的语言能力也要提高。 ✔当课堂实践课的小组长很多同学会发现，在国外读一年书下来，压根没结交任何一个外国朋友。其实，当Seminar或者Pre作业的小组长就是一个很好和国外朋友相处的机会。 ✔关于留学生兼职建议大家可以去咖啡店打工，听力和口语都会快速进步，尤其是在一些长串要求的催化下！还有一个快速找到兼职的方法，把自己的英文CV拿到各个化妆品专柜，交给他们的柜姐。等到summer sale或者圣诞大促，他们缺人的时候就会想到你了。 ✔多去读期刊论文这个方法虽然有点枯燥，但对提升自己的学术素养和拓宽视野非常有帮助。 ✔假期多去旅游趁着假期多去旅游，不仅可以放松心情，还能结交更多朋友。

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#

Pt@UiO-67揭秘CO2加氢 𐟎列Ÿ刊： 𐟌œACS Catalysis𐟌› 𐟌ˆ背景： 𐟪„近年来，科学家们通过将Pt纳米粒子组装到Zr UiO-67金属有机框架（MOF）内，成功提高了CO2加氢反应的选择性。然而，该体系中的还原反应机理仍不清楚。 𐟒妈果： 𐟎ˆ冰岛大学的Egill Sk㺬ason、奥斯陆大学的Ainara Nova和Unni Olsbye等科学家，研究了Pt纳米粒子与Zr6O4(OH)4团簇之间的协同作用。 𐟎ˆ他们发现了五种可能的Pt-MOF体系催化活性位点，并深入研究了Pt@UiO-67催化还原CO2加氢反应产物选择性的机理。 ⭐亮点： ✨通过密度泛函理论（DFT）计算，研究了CO2还原生成甲醇、甲烷和CO的机理。 ✨制备了含有不同尺寸Pt纳米粒子的催化剂，发现较小粒径的Pt纳米粒子在催化反应中主要生成CO和甲醇。 ✨验证了理论计算结果，有助于理解催化剂体系中各部分或催化物种之间的相互作用对增强催化反应活性的重要性。 ✨为理解CO2加氢催化复杂反应机理提供了新的见解。

多维有序介孔金属间化合物（MOMI）因其兼具原子级有序性和介孔结构的独特优势，正在催化科学领域引发关注。这类材料展现了高表面积、丰富的活性位点和卓越的稳定性，为提升催化性能提供了重要机遇。本综述系统总结了MOMI的设计、合成与应用，尤其是在绿色化工和能源转化中的突出表现。 ✨研究亮点多维有序结构：MOMI整合了原子级的金属间有序结构和介观级的介孔网络，形成协同催化效应。创新合成策略：提出三种创新合成方法，显著提升了MOMI材料的结构多样性与催化性能。广泛的应用前景：MOMI在多相催化、电催化、光催化等领域展现了优异活性、选择性和稳定性，为绿色化工和清洁能源技术提供了新材料基础。 𐟓Š展望未来研究将重点借助人工智能和原位表征技术，优化MOMI的设计和性能调控。同时，发展高效合成工艺和精准结构控制手段，有望推动MOMI在清洁能源催化领域的规模化应用。 𐟓š文献信息期刊：Chemical Society Reviews DOI：10.1039/d4cs00484a #科研绘图#⠂ #科研学习#⠂ #文献阅读#⠂ #综述#⠂ #学术#⠂ #催化#⠂ #纳米材料#

无过渡金属的偶联反应登上《Nature》 𐟌期刊： Nature 𐟔妠‡题： Coupling of unactivated alkyl electrophiles using frustrated ion pairs 𐟓쩀š讯作者： Bill Morandi等，苏黎世联邦理工学院 𐟒姠”究背景：碳基骨架构成了有机分子的骨架，从药物到材料具有广泛的应用范围。因此，模块化和高效地构建C-C键是有机合成的最终目标之一。传统上，有机金属试剂和亲电试剂之间的交叉偶联反应已用于此任务，从而合成了许多必需分子。 𐟒᤺𙤻‹绍：研究提出一个独特的、无过渡金属的平台来形成C(sp3)-C(sp3)键，而无需在偶联剂上使用活化或稳定基团。该反应由受阻离子对中不寻常的单电子转移实现，它可以偶联含有在相关过渡金属催化过程中具有挑战性的功能基团的片段。 𐟓展望：研究成功开发了一种无过渡金属的偶联反应，实现了两个未活化的非有机金属C(sp3)片段的结合。该反应在空间位阻碱的催化下，通过烷基膦盐与烷基卤化物的单电子转移(SET)机制进行，无需活化或稳定基团。 𐟓쨿™项工作发表在国际顶级期刊《Nature》上。祝贺！𐟎‰𐟎‰𐟎‰

废旧石墨阳极变废为宝，成为预锂化催化剂！ 𐟌Ÿ 论文期刊：Advanced Materials 𐟔堨–‡标题：Upcycling the Spent Graphite Anode Into the Prelithiation Catalyst: A Separator Strategy Toward Anode-Free Cell Prototyping 𐟓젩€š讯作者：西北工业大学马越 𐟓 研究成果：提出了一种“集成闭环路线”，将废旧石墨阳极（SGr）升级为氟化石墨烯（FGF）预锂化催化剂。通过调节层间距和缺陷浓度，将LFO纳米晶体与富含缺陷的FGF骨架混合，喷涂到聚丙烯（PP）基底上，形成超薄（约3微米）复合层。额外的疏水分子工程使复合隔膜具有耐湿性，以及为DLFP恢复定制的预锂化量（高达0.51 mAh cm−2），而无需任何繁琐的电极处理或严格控制电池制造环境。此外，这种隔膜策略调节了无阳极电池模型中FGF-Cu基底的界面化学，因此在1.5 Ah软包电池级别上实现了令人印象深刻的循环耐久性（200个循环后容量保持率为73.1%）、386.6 Wh kg−1的能量密度以及1159.8 W kg−1的极端功率输出。 𐟒ᠤ𚮧‚𙤻‹绍：提出了一种将废旧锂离子电池中的石墨阳极回收再利用的方法，通过精细调控层间距和缺陷浓度，将废旧石墨阳极转变成少层石墨烯片（FGF），用作预锂化催化剂。

随着氢能在清洁能源转型中的关键地位日益凸显，高效电催化剂的设计成为关键挑战。然而，传统试错法耗时费力，难以满足快速创新需求。机器学习（ML）的崛起为电催化剂设计提供了强大的工具，可大幅加速材料发现和性能优化。 ✨研究亮点机器学习助力材料筛选：系统总结了ML在金属合金、二维材料、单原子催化剂等不同电催化剂体系中的应用，助力氢析出（HER）、氧析出（OER）等关键反应的优化。描述符集成策略：创新性地整合多层次描述符，通过ML模型捕捉催化剂的性能潜力，弥补传统理论方法的不足。数据驱动设计：利用ML深度挖掘实验与理论数据，加速催化剂优化，实现从筛选到应用的闭环设计。 𐟓Š展望机器学习作为电催化剂设计的核心工具，将为氢能技术提供更多潜力材料，加速实现从实验室到工业应用的过渡。未来，随着数据质量的提升和模型的优化，ML有望成为推动清洁能源技术发展的核心驱动力。 𐟓š文献信息期刊：Chemical Society Reviews DOI：10.1039/d4cs00844h #科研学习# #科研绘图# #文献阅读# #机器学习# #综述# #sci# #氢能源#

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