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【DFT+AI+催化】ACS AMI：机器学习预测的两层材料二维横向异质结构界面增强氢演化性能

【做计算找华算】理论计算助攻顶刊，10000+成功案例，全职海归技术团队、正版商业软件版权！经费预存选华算，高至15%预存增值！研究背景可持续制氢需要经济有效的催化剂，低维界面工…

计算搬砖工程师
2023年10月25日
0034
未分类

作用力表现分：消除机器学习原子势的阿喀琉斯之踵？

在原子模型领域，精确拟合原子间相互作用和计算量之间往往“鱼与熊掌不可兼得”：第一性原理计算长于拟合准确性却因计算量庞大而短于模拟大规模材料体系，经典原子势计算则恰恰相反。近来，机器…

v-suan
2023年10月18日
0051
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计算文献解读：Surf. Interfaces：石墨烯负载Cu双原子催化剂上碳空位对CO氧化的影响

众所周知，双金属原子的活性与其化学配位环境密切相关。河海大学姜全国、北京师范大学敖志敏等人通过DFT计算全面研究了含三碳空位和四碳空位的缺陷石墨烯负载Cu双原子催化剂上CO的氧化反…

计算搬砖工程师
2023年10月17日
0075
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计算文献解读：JACS：单原子催化剂上CO2还原为甲烷和乙烯

研究背景近年来，二维金属-有机框架（2D MOF）因其易于合成、高催化活性和半导体性质而受到了广泛关注。它们具有层状结构，并且很容易剥离，从而获得具有独特光电性能的单层材料。此外…

计算搬砖工程师
2023年10月17日
0043
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计算文献解读：Surf. Interfaces：石墨烯负载Cu双原子催化剂上碳空位对CO氧化的影响

众所周知，双金属原子的活性与其化学配位环境密切相关。河海大学姜全国、北京师范大学敖志敏等人通过DFT计算全面研究了含三碳空位和四碳空位的缺陷石墨烯负载Cu双原子催化剂上CO的氧化反…

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2023年10月17日
0032
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计算文献解读：Surf. Interfaces：MFe2O4（M=Co，Ni，Cu）用于电催化析氢和析氧反应

成果简介在析氧和析氢反应中，贵金属铂（Pt）电催化剂的发展受到其高成本的限制。因此，开发一种低成本、高催化活性的替代材料尤为重要。近日，希瓦吉大学Chidanand M. Kan…

计算搬砖工程师
2023年10月17日
0021
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北科刘永畅，最新JACS！钠电领域进展

由于丰富的和低成本的钠资源，钠离子电池（SIBs）被认为是锂离子电池的一种很有前途的补充。在所研究的钠阴极材料中，层状过渡金属（TM）氧化物，特别是低成本和生态友好的富锰氧化物阴极…

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2023年10月17日
0062
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杨帆/李微雪JACS：环境条件下ZnO上H2离解和COx加氢的原子尺度可视化

在原子尺度上研究氧化物表面的催化氢化反应一直具有挑战性，因为这些过程通常发生在环境或高压下，使得它们比原子尺度的技术更难实现。基于此，上海科技大学杨帆副教授和中国科学技术大学李微…

计算搬砖工程师
2023年10月17日
0021
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纯计算Surf. Interfaces：取代掺杂和双轴应变，调控单层铅烯电子性质和功函数

二维材料具有独特的电子和物理性质，使其在纳米电子学和光电子应用中具有巨大潜力。在此，印度理工学院Rakesh Kumar等人使用第一性原理计算研究了二维材料铅烯的电子性质，并研究了…

计算搬砖工程师
2023年10月17日
0058
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计算成果，8篇顶刊：Nature子刊、Angew、JACS、EES、AM、AFM等！

1. Energy Environ. Sci.：OER的自循环途径析氧反应（OER）受到传统四-电子转移途径（4e— OER）动力学缓慢的困扰。基于此，清华大学伍晖教授和暨南大学…

计算搬砖工程师
2023年10月17日
0039
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计算成果，8篇顶刊：Nature子刊、Angew、JACS、EES、AM、AFM等！

1. Energy Environ. Sci.：OER的自循环途径析氧反应（OER）受到传统四-电子转移途径（4e— OER）动力学缓慢的困扰。基于此，清华大学伍晖教授和暨南大学…

计算搬砖工程师
2023年10月17日
0012
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计算成果，8篇顶刊：Nature子刊、Angew、JACS、EES、AM、AFM等！

1. Energy Environ. Sci.：OER的自循环途径析氧反应（OER）受到传统四-电子转移途径（4e— OER）动力学缓慢的困扰。基于此，清华大学伍晖教授和暨南大学…

计算搬砖工程师
2023年10月17日
0028
计算顶刊

计算成果，8篇顶刊：Nature子刊、Angew、JACS、EES、AM、AFM等！

1. Energy Environ. Sci.：OER的自循环途径析氧反应（OER）受到传统四-电子转移途径（4e— OER）动力学缓慢的困扰。基于此，清华大学伍晖教授和暨南大学…

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2023年10月17日
008
计算顶刊

计算成果，8篇顶刊：Nature子刊、Angew、JACS、EES、AM、AFM等！

1. Energy Environ. Sci.：OER的自循环途径析氧反应（OER）受到传统四-电子转移途径（4e— OER）动力学缓慢的困扰。基于此，清华大学伍晖教授和暨南大学…

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2023年10月17日
006
计算顶刊

计算成果，8篇顶刊：Nature子刊、Angew、JACS、EES、AM、AFM等！

1. Energy Environ. Sci.：OER的自循环途径析氧反应（OER）受到传统四-电子转移途径（4e— OER）动力学缓慢的困扰。基于此，清华大学伍晖教授和暨南大学…

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2023年10月17日
0032
计算顶刊

计算成果，8篇顶刊：Nature子刊、Angew、JACS、EES、AM、AFM等！

1. Energy Environ. Sci.：OER的自循环途径析氧反应（OER）受到传统四-电子转移途径（4e— OER）动力学缓慢的困扰。基于此，清华大学伍晖教授和暨南大学…

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2023年10月17日
0031
计算顶刊

计算成果，8篇顶刊：Nature子刊、Angew、JACS、EES、AM、AFM等！

1. Energy Environ. Sci.：OER的自循环途径析氧反应（OER）受到传统四-电子转移途径（4e— OER）动力学缓慢的困扰。基于此，清华大学伍晖教授和暨南大学…

计算搬砖工程师
2023年10月17日
0013
计算顶刊

骆静利院士EES：耦合电催化系统助力CO2还原和生物质转化

阴极电化学CO2还原（eCO2RR）与阳极电化学5-羟甲基糠醛氧化反应（HMFOR）耦合是一种协同生产高附加值化学品的方法，同时降低了能量输入，但主要挑战是开发有效的eCO2RR和…

计算搬砖工程师
2023年10月15日
0015
计算顶刊

【纯计算】Int. J. Hydrogen Energy：过渡金属掺杂纳米笼作为析氢反应单原子催化剂

成果简介 B12P12和Al12P12纳米笼具有的特性使其成为SACs合适的载体。它们的边和角可以作为过渡金属(TM)负载的可能位点。此外，纳米笼的几何形状将所有的原子暴露在表面，…

计算搬砖工程师
2023年10月15日
0080
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【纯计算】JACS：ClONO2和HOCl在空气-水界面反应中自发生成Cl2O的机理研究

平流层气溶胶表面的硝酸氯（ClONO2）化学过程对臭氧消耗至关重要。在此，宾夕法尼亚大学Joseph S. Francisco、北京师范大学朱重钦等人报道了在空气-水界面的ClON…

计算搬砖工程师
2023年10月15日
0028

犹他州立大学李刚Angew：钴肟基金属自由基催化：合成环丙烯和噁唑的通用策略
2025年3月27日
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金属自由基催化（Metalloradical Catalysis, MRC），主要以金属卟啉配合物为代表，已成为调控自由基反应和拓展其合成应用的有前景的策略。

基于此，2025年3月26日，犹他州立大学李刚等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Cobaloxime-Based Metalloradical Catalysis: A Versatile Strategy for the Synthesis of Cyclopropenes and Oxazoles》的研究论文。

在此，作者通过金属自由基催化（MRC），开发了一种高效的催化方法，用于炔烃的自由基[2+1]环丙烷化和腈的自由基[3+2]噁唑烷环化反应，反应底物为α-芳基重氮乙酸酯。

钴肟（Cobaloxime）在温和条件下，对炔烃的金属自由基[2+1]环丙烷化和自由基[3+2]噁唑烷环加成反应表现出良好的催化效果。

这些反应展示了广泛的底物耐受性，能够实现克级转化以及药物化合物的合成。

该研究结果突显了钴肟催化环加成反应在有机合成中的巨大潜力，并拓展了金属自由基体系在催化领域的应用范围。

Cobaloxime-Based Metalloradical Catalysis: A Versatile Strategy for the Synthesis of Cyclopropenes and Oxazoles,Angew. Chem. Int. Ed.,2025.https://doi.org/10.1002/anie.202500667
中南民族大学Nature子刊：MgO纳米簇在C=N键有机氮化合物还原偶联合成中的意外活性
2025年3月27日
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硝基化合物与醇的还原偶联是一种用于构建有机氮化合物中C=N键的可持续方法，但由于醇中α-Csp³-H键的惰性以及C=N键对加氢的敏感性，这一过程面临挑战。

基于此，2025年3月26日，中南民族大学张泽会、孙杰、中国科学院大连化学物理研究所慕仁涛等人在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Unexpected activity of MgO nanoclusters for the reductive-coupling synthesis of organonitrogen chemicals with C = N bonds》的研究论文。

在此，作者报道了超细碱土金属氧化物MgO纳米簇（尺寸为0.9±0.3 nm）表现出的惊人催化活性，其能够高效活化α-Csp³-H键，促进转移加氢反应，以高至优异的产率（86-99%）合成含有C=N键的高附加值化学品。

对照实验和表征结果表明，MgO中的氧空位（Ov）和局部Mg环境（Mg-O键）在底物吸附和活化过程中起着关键作用，通过底物的负电荷氧原子与MgO纳米簇中Ov位点之间的电子相互作用实现。

理论计算进一步证实，氧空位显著降低了乙醇中α-Csp³-H向硝基苯中硝基转移氢原子的能垒（29.3 kcal/mol对比52.9 kcal/mol），而这一过程是还原偶联反应中具有最高能垒的速率决定步骤。

作者的方法不仅为合成含有C=N键的有机氮化合物提供了一种高效且可持续的途径，还激发了对主族元素催化剂的探索，使其成为过渡金属和贵金属催化剂在有机转化中的替代品。

Yuan, Z., Han, B., Liu, B. et al. Unexpected activity of MgO nanoclusters for the reductive-coupling synthesis of organonitrogen chemicals with C = N bonds. Nat Commun 16, 2963 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-58222-6
广东工业大学李成超、叶明晖AM：基于氨基酸类似物的界面吸附层，可实现长寿命水性锌碘电池的双重稳定性
2025年3月27日
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水系锌碘（Zn–I₂）电池因低成本和高安全性，被认为是大规模储能的有前途的候选者。

然而，它们的商业应用受到锌腐蚀和碘电极多碘穿梭的阻碍。

基于此，2025年3月26日，广东工业大学李成超、叶明晖等人在国际知名期刊Advanced Materials发表题为《Interfacial Adsorption Layers Based on Amino Acid Analogues to Enable Dual Stabilization toward Long-Life Aqueous Zinc Iodine Batteries》的研究综述。

在此，通过使用电解质添加剂的策略，构建了基于N,N-二羟乙基甘氨酸（BHEG）的界面吸附层，以稳定锌负极并减轻多碘穿梭。

BHEG中的三级胺（N(CH₂)₃）和羧基（─COO⁻）基团可逆地捕获H⁺，并动态中和OH⁻离子，有效缓冲了锌金属负极的界面pH，抑制了析氢反应。

此外，BHEG吸附层能排斥锌界面处39.3%的H₂O分子，形成“缺水”的内赫尔姆霍兹平面，防止锌腐蚀。重要的是，BHEG中的N(CH₂)₃基团还能抑制碘电极处的多碘穿梭，对I⁻、I₂和I₃⁻的吸附能分别为-0.88、-0.41和-0.39 eV。

得益于这些优势，锌碘电池在高碘电极质量负载（≈21.5 mg cm⁻²）下，可实现2.99 mAh cm⁻²的高面积容量和2000次循环的长循环寿命。

Interfacial Adsorption Layers Based on Amino Acid Analogues to Enable Dual Stabilization toward Long-Life Aqueous Zinc Iodine Batteries,Advanced Materials,2025.https://doi.org/10.1002/adma.202420221
中国科学院大连化学物理研究所刘中民、魏迎旭、叶茂JACS：甲醇制烯烃（Methanol to Olefins，简称MTO）：理解并调控动态复杂催化
2025年3月27日
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甲醇转化为烃类的研究与开发已有40多年的历史。

过去的四十年见证了甲醇制烯烃（MTO）的基础研究和工业流程开发的相互促进以及连续突破，表明MTO是一个极具动态性、复杂的催化体系。

基于此，2025年3月26日，中国科学院大连化学物理研究所刘中民、魏迎旭、叶茂等人在国际知名期刊Journal of the American Chemical Society发表题为《Methanol to Olefins (MTO): Understanding and Regulating Dynamic Complex Catalysis》的研究论文

本综述总结了中国科学院大连化学物理研究所在动态、复杂的MTO反应体系的反应机理和流程工程的持续研究中的努力和成就。

它阐明了关于MTO反应动态演变的本质以及扩散、反应和催化剂（积炭修饰）之间相互作用机制的基本化学问题，这些对于技术开发和流程优化至关重要。

通过整合MTO的化学原理、反应-扩散模型以及积炭形成动力学，实现了基于机理和模型的工业流程调控。

对化学和工程的深入理解促进了MTO催化剂和流程的持续优化和升级。

Methanol to Olefins (MTO): Understanding and Regulating Dynamic Complex Catalysis,J. Am. Chem. Soc.,2025.https://doi.org/10.1021/jacs.4c12145
韩国高丽大学AEM：用于锂电池的磷基阻燃电解液
2025年3月27日
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对高性能储能系统的需求不断增加，促使人们高度关注锂离子电池（LIBs）电解液的开发，因为它们具有高能量密度和循环稳定性。

有机电解液由于其高离子导电性和宽电化学稳定性，在提升电池性能方面发挥着关键作用。

然而，它们的易燃性和挥发性带来了严重的安全风险，包括热失控和火灾隐患。

基于此，2025年3月26日，韩国高丽大学Seung-Ho Yu等人在国际知名期刊Advanced Energy Materials发表题为《Phosphorus-Based Flame-Retardant Electrolytes for Lithium Batteries》的研究论文。

为了解决这些问题，对阻燃电解液的研究正在推进，特别是基于氟（F）和磷（P）的化合物。

基于氟的阻燃剂通过自由基清除机制中断火焰传播，但需要高浓度才能有效，这导致成本增加并对电解液性能产生不利影响。

相比之下，基于磷的阻燃剂具有独特的优势，包括低毒性、减少烟雾产生以及高热稳定性和化学稳定性。

这些特性使得基于磷的添加剂在较低浓度下就能发挥作用，从而最小化其对成本和电解液性能的影响。

本综述强调了基于磷的阻燃添加剂的多样化结构，探讨了它们的特性、机制以及对电池性能的影响，同时提出了未来发展方向，以开发下一代材料，提高LIBs的安全性和稳定性，为防火、高性能储能解决方案铺平道路。

Phosphorus-Based Flame-Retardant Electrolytes for Lithium Batteries，Adv. Energy Mater.，2025. https://doi.org/10.1002/aenm.202500587