催化顶刊

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华中科技大学，发表ACS Energy Lett.！

通过光电化学(PEC)水分解产生氢是利用太阳能最有前景的方法之一。理论上，在太阳能驱动的PEC电池中，通过打破H2O分子的共价键可以在没有外加电压的情况下产生H2和O2。但是，PE…

2025年5月7日
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南开/清华Nano Lett.: 协同机理耦合轨道效应，促进PdSA+NCs/CeO2上CO2光还原

光催化二氧化碳(CO2)还原以将CO2转化为高价值燃料是实现碳循环利用的一个有前景的策略。然而，对C2产物的高选择性对于实现这一目标至关重要。但是，目前的研究受到与C-C偶联过程…

2025年5月7日
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99.04%！山东大学李倩AFM | 新型自浮式光热/光催化蒸发器，高效净化挥发性有机废水！

太阳能驱动的光热界面蒸发技术被认为是缓解全球水资源危机的一种有前景的绿色方法。然而，从体相水和蒸馏水中高效去除挥发性有机化合物（VOCs）仍然是这项技术的一个重大瓶颈。 2025年…

2025年5月7日
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IF=40.4！中科大熊宇杰，最新顶级综述！

研究概述在基础研究和现代精细化学品工业生产中，由多相催化驱动的有机转化具有极其重要的意义。热催化因其高活性和卓越的可扩展性而具有极佳的应用前景，但在实现高效、节能和可持续性目标…

2025年5月7日
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中国科学院金属研究所刘岗，发表JACS！

在环境条件下，使用TiO2实现高效的光催化整体水分解是一种有效的产氢方案。尽管近年来在提高TiO2光催化性能方面做出了广泛努力，但在环境条件下实现无牺牲剂的整体水分解的高量子产率仍…

2025年5月6日
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中国科学技术大学章根强Nature子刊：构建Cu/Cu2O异质界面，实现高效尿素电合成！

Cu基材料已经被开发成为一类CO2RR催化剂，通过对C-C偶联的真实活性位点进行化学境控制来产生多碳产物。最近，一些工作证明了通过工程化其电子结构来激活Cu基催化剂用于尿素电合成的…

2025年5月6日
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北京大学夏定国Nature子刊：反位缺陷优化电子结构，提升高熵金属间化合物ORR活性

氧还原反应(ORRs)在质子交换膜燃料电池(PEMFCs)、金属空气电池、有机合成和环境保护技术中得到广泛应用。然而，缺乏高效的ORR催化剂阻碍了它们的实际应用。近几十年来，人们…

2025年5月6日
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光催化！哈尔滨工程大学「国家级高层次人才」蒋保江/张斌，最新AFM！

研究概述共价有机框架（COFs）基异质结光催化剂在二氧化碳（CO2）循环利用方面展现出巨大潜力。目前，尽管在开发此类光催化剂方面取得了显著进展，但对该领域仍缺乏全面的了解。 2…

2025年5月6日
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高2个数量级！北京大学马丁，最新Nature子刊！

研究概述使用液态有机氢载体（LOHCs）的“粗氢加氢–脱氢制取纯氢”策略可以降低氢气提纯和利用的成本，并缩短其工艺流程。然而，关键挑战在于如何消除粗氢中一氧化碳（CO…

2025年5月6日
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西湖大学/浙工大JACS: 构建亚4nm Ru-RuO2肖特基结，实现持久酸性水氧化

由可再生电力驱动的水电解(WE)被广泛认为是可扩展生产绿色氢气的有希望的途径。在各种WE技术中，质子交换膜(PEM)-WE作为一种能够直接与波动电源集成的技术脱颖而出。这归因于其独…

2025年5月5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