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摘要:我们研究了GA与Cu(001)表面和环境诱导的表面转移的初始阶段,以尝试阐明最近提出的Cu-Ga催化剂的表面化学,该催化剂最近提出了将CO 2氢化为甲醇的CO-GA催化剂。结果表明,GA在真空中沉积时很容易与Cu进行混合。然而,即使是气体环境中的氧气痕迹也会导致GA氧化,并形成二维(“单层”)GA氧化物岛,均匀地覆盖了Cu表面。在高度压力和温度下(0.2 MBAR,700 K),表面形态和GA的氧化状态保留在H 2中以及CO 2 + H 2反应混合物中。结果表明,在反应条件下,GA掺杂的Cu表面暴露了包括GAO X /CU界面位点在内的各种结构,必须考虑阐明反应机制。
在环境条件下将硝酸盐(NO3−)电催化转化为NH3(NO3RR)为哈伯-博施法提供了一种有希望的替代方案。优化NO3−向NH3的有效转化的关键因素包括增强中间体在催化剂表面的吸附能力和加快加氢步骤。在此,基于定向演化策略设计了Cu/Cu2O/Pi NWs催化剂,以实现NO3−的有效还原。受益于定向演化过程中形成的富OV的Cu2O相和原始Cu相的协同作用,该催化剂对各种NO3RR中间体表现出更好的吸附性能。此外,在定向演化过程中锚定在催化剂表面的磷酸基团促进了水的电解,从而在催化剂表面产生H+并促进NO3RR的加氢步骤。结果显示,Cu/Cu 2 O/Pi NWs 催化剂表现出优异的 NH 3 FE(96.6%)和超高的 NH 3 产率,在 1 m KOH 和 0.1 m KNO 3 溶液中,在 − 0.5 V 相对 RHE 下为 1.2 mol h − 1 g cat. − 1。此外,催化剂的稳定性因磷酸基对 Cu 2 O 相的稳定作用而增强。这项工作突出了定向演化方法在设计 NO 3 RR 催化剂中的前景。
摘要:乙烯与极性单体的直接共聚以产生功能性聚集素,由于其简单的操作过程和可控的产品微观结构,因此仍然具有很高的吸引力。低成本的镍催化剂已在学术界广泛使用,用于合成极性聚乙烯。但是,适合工业生产条件的高温共聚催化剂的发展仍然是一个重大挑战。由最终共聚物分类,本综述提供了镍复合物在过去五年中较高温度下催化镍复合物的研究进度的综合摘要。乙二醇丙烯酸酯共聚物,乙二醇 - 丙烯酸丁酯共聚物,乙烯 - 其他基本极性单体共聚物和乙烯 - 特殊极性单体共聚物的聚合结果彻底总结了。所涉及的镍催化剂包括磷酸 - 苯酸酯类型,双膦氧化物类型,磷酸 - 键盘型,磷酸苯甲胺类型和磷酸 - 二元酸酯类型。通过这些催化剂的有效调节,分子量,分子量分布,分子量分布,熔点和极性单体掺入比例进行了结论和讨论。它揭示了催化剂系统的优化主要是通过催化剂结构的理性设计,额外的添加剂引入和单位催化剂异质化实现的。因此,一些出色的催化剂能够产生与商业产品非常相似的极性聚乙烯。要实现工业化,必须进一步强调高温共聚系统的基本科学以及所得的极性聚乙烯的应用性能。
项目历史 更薄的膜和替代催化剂有望提高 PEM 电解器的稳定运行和效率。该项目提高了材料性能并将组件集成在一起,同时利用基本特性来理解和突破设计极限。
迫切需要过渡到整个更可持续的社会,尤其是化学工业。[1,2],尽管进行了深入的研究,但我们目前对催化剂的激活,稳定性能,衰老,失活和再生的过程不可能应对这一挑战。[3-14]随后,无论我们在合成和表征方法方面的进步如何,新催化剂的经验发现仍然是常态。这是一个非常低效,耗时且总体上不满意的努力。关于最佳催化剂设计的量身定制设计的主张只有在建立了对工作催化剂的结构活动相关性的原子性理解后才能实现。这要求我们首先了解反应物的化学潜力如何影响催化剂的状态,以及这些气相和温度诱导的修饰如何反馈或在催化过程中进化。为了更多地阐明催化剂和反应性物种之间的相互作用,并遵循导致催化活性,实地和实时观察到高空间分辨率的活性催化剂的出现的过程。[15,16]
Aristilde是环境过程中有机物动力学的专家,是西北麦考密克工程学院的环境工程副教授。她还是国际纳米技术研究所和Paula M. Trienens可持续性与能源研究所合成生物学中心的成员。Jade Basinski,博士学位该论文的第一位作者是亚里斯特实验室的学生。 其他博士学位的学生和博士后研究人员Jade Basinski,博士学位该论文的第一位作者是亚里斯特实验室的学生。其他博士学位
摘要:还原反应(ORR)对于各种可再生能源技术至关重要。ORR的重要催化剂是嵌入氮掺杂石墨烯(Fe-n-c)中的单个铁原子。然而,ORR在Fe-N-C上的限速步骤尚不清楚,会严重阻碍理解和改进。在这里,我们报告了所有步骤的激活能,该激活能由恒定电极电位下的缩写分子动力学模拟计算得出。与普遍认为氢化步骤限制了反应速率的普遍信念相反,我们发现限制步骤是氧分子在Fe上取代吸附水。这是通过H 2 O解吸和O 2吸附的一致运动发生的,而不会使现场裸露。有趣的是,尽管通常被认为是潜在独立的“热”过程,但屏障仍会随电极电势而减小。这可以通过更强的Fe -O 2结合和较低的Fe -H 2 O结合在较低电位上的结合而解释,因为O 2获得了电子,并且H 2 O向催化剂捐赠电子。我们的研究提供了对Fe -n -c的ORR的新见解,并突出了动力学研究在异质电化学中的重要性。■简介氧气还原反应(ORR)对于多种可再生能源技术(例如燃料电池和金属 - 空气电池)至关重要。铂是ORR表现最好的催化剂。但是,它遭受了高昂的损害,这阻碍了其商业用途。1-4为了克服这一障碍,巨大的研究工作致力于寻找PT的具有成本效益的替代催化剂。5-10最有前途的候选者之一是嵌入氮掺杂石墨烯中的单铁原子(Fe-n-c),通常在酸性条件下使用。11-18尽管对该催化剂进行了广泛的研究,但仍未清楚的步骤限制了Fe -n -n - -C上的ORR速率。缺乏此关键信息显着限制了催化剂的发展。通常建议的ORR fe -n - c的途径具有以下步骤(图1 a): * + o 2→ * oo, * oo + h + h + + e-→ * ooh, * ooh + h + h + h + h + + e-→ * o + h 2 O,限制步骤的实验确定是具有挑战性的。另一方面,密度功能理论(DFT)提供了一种计算反应能量(包括激活能量)的方法,因此原则上可以回答有关速率步骤的问题。然而,由于系统的复杂性,很难直接计算异质电化学的激活能,这需要仔细处理溶剂化和电极电位的影响。19-29因此,大多数计算研究都根据以下假设,即最热的上坡(或最小下坡)步骤具有最高的活化能,并使用它来推断动力学。那些
摘要:主动位点及其结构敏感性的性质是有效催化剂理性设计的关键,但在异质催化中已经进行了近一个世纪的辩论。尽管Brønsted -evans -polanyi(BEP)以及线性缩放关系长期以来一直用于研究这种关系中的反应性,明确的几何形状和组成特性,这一事实阻止了其在支持催化剂的结构敏感性中的探索。在这项工作中,基于可解释的多任务符号回归和全面的第一原理数据集,我们发现了一个结构描述符,拓扑不足的数量由价电子数量和晶格常数介导,以成功地解决金属催化剂的结构敏感性。用于训练,测试和可传递性研究的数据库包括10种过渡金属,两个金属晶体学阶段和17个不同方面的20种不同化学键的破坏键屏障。所得的2D描述符组成结构项,反应能量项显示出非常准确的准确性,可以预测与对称性,键顺序和空间阻滞中不同化学键的数据集的反应障碍和概括性。理论是物理和简洁的,提供了一种建设性的策略,不仅是为了理解结构敏感性,而且还可以破译金属催化剂的纠缠几何和电子效应。所揭示的见解对于位点特异性金属催化剂的合理设计很有价值。■简介
该期刊文章的自存档后印本版本可在林雪平大学机构知识库 (DiVA) 上找到:https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-196935 注意:引用该作品时,请引用原始出版物。An, X., Wei, T., Ding, P., Liu, L., Xiong, L., Tang, J., Ma, J., Wang, F., Liu, H., Qu, J., (2023), Sodium- Directed Photon-Induced Assembly Strategy for Preparing Multisite Catalysts with High Atomic Utilization Efficiency, Journal of the American Chemical Society , 145(3), 1759-1768。https://doi.org/10.1021/jacs.2c10690