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【MS论文精读】太原理工Molecular Catalysis：喹啉在MoP（010）表面的加氢脱氮机理研究

【DFT入门资料下载】研究背景煤基原油中的喹啉等含氮化合物不仅会产生光化学烟雾，还会在一定程度上抑制催化剂的活性。近日，太原理工大学凌丽霞、王宝俊等人利用密度泛函理论（DFT）…

2023年11月17日
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【MS论文精读】太原理工Molecular Catalysis：喹啉在MoP（010）表面的加氢脱氮机理研究

研究背景煤基原油中的喹啉等含氮化合物不仅会产生光化学烟雾，还会在一定程度上抑制催化剂的活性。近日，太原理工大学凌丽霞、王宝俊等人利用密度泛函理论（DFT）研究了喹啉在MoP（01…

2023年11月17日
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【计算论文精读】密度泛函理论计算H吸附自由能，筛选26种HER催化剂！

近年来，由于人类对化石能源的过度使用导致了严重的能源危机和环境问题，严重威胁到了人类的可持续发展。因此，寻找可以取代化石能源的清洁能源形式意义重大。氢（H2）是宇宙中最轻也是自然界…

2023年11月17日
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第一性原理计算解决50年悬而未决难题：半导体中铜为何扩散更快？

‍‍ 写在前面：我发现很多不懂第一性原理计算的人会有这么两个误区：要么认为第一性原理计算什么都可以算；要么觉得第一性原理啥用都没有，只能用来给实验凑数据。这两种想法都是极端错误的…

2023年11月17日
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【计算论文深度解读】Fuel：建立二维火山曲线，设计并筛选一系列三金属过渡金属催化剂

研究背景多金属催化剂的协同效应在调节物理化学性质方面具有明显的潜力，为提高电化学二氧化碳还原反应（CO2RR）催化剂的电催化性能提供了一种很有前途的策略。华中科技大学刘晶等人通…

2023年11月17日
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【计算论文深度解读】密度泛函理论计算不同结构金属氮碳电催化剂的OER活性和稳定性

研究背景析氧反应（OER）是电解水中的重要反应，而开发低成本、高活性和稳定性的OER催化剂仍极具挑战性。近日，中国科学院孙公权、王素力等人使用密度泛函理论（DFT）方法计算了具有…

2023年11月17日
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【计算论文精读】JPCC：自旋极化密度泛函理论研究氧空位对二氧化钛表面OER活性的影响

研究背景光催化水裂解提供了一条通过利用光和水裂解光催化剂产生氢和氧的直接途径。虽然水在金红石（110）表面的光氧化已经得到了广泛的研究，但大多数金红石纳米晶体只有64%的表面为（…

2023年11月17日
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【计算论文精读】Fuel：DFT研究复杂反应网络，微动力学模型探究物种覆盖率、反应温度和压力的影响

研究背景合成气对C2含氧化合物的选择性仍面临巨大挑战。近日，太原理工大学章日光、王宝俊等人合理构建了不同的2D碳基底物（g-C3N4、GDY和C2N）负载的双原子RhCo催化剂，…

2023年11月17日
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JACS：密度泛函理论研究界面摩擦的电荷密度演化

研究背景众所周知，接触固体的电子性质在决定接触系统的许多特性方面起着主导作用，但控制界面摩擦的电子耦合规则仍是表/界面领域的一个悬而未决的问题。近日，宾夕法尼亚大学Joseph…

2023年11月17日
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乔世璋/焦研JACS：理论计算+机器学习，揭示Mxene上C-N电偶联反应的活性和选择性路线

直接电化学C-N偶联反应是实现过量CO2/N2或有害含氮NO3-/NO2-阴离子高效利用并生成高价值产物(包括尿素、甲胺和乙酰胺)的有效方法。众所周知，初始C-N键的形成步骤是决定…

2023年11月16日

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