催化顶刊

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七院院士黄维院士领衔！西工大/昆士兰大学，最新ACS Nano！

尽管BiVO4光电极的光电流密度近年来有所提高，但将BiVO4光电极的光稳定性延长到数百小时仍然是一个巨大的挑战。研究表明，BiVO4光稳定性差主要是由于其晶格内V5+的溶解(光生…

陈璋
2025年5月16日
0010
催化顶刊

首次实现！华东理工大学邢明阳/付鹏波，最新Angew！

研究概述压电效应为收集和利用低品位机械能提供了一条有前景的途径。然而，缺乏匹配的工业设备以及在放大过程中难以保持催化性能等挑战阻碍了压电催化技术工程化的发展。 2025年5月14…

陈璋
2025年5月16日
0073
催化顶刊

弱键催化！浙江工业大学，最新Angew！|氢键驱动的α-C(sp3)-H选择性激活：一种直接的双催化策略用于高效无受体脱氢反应

将醇转化为相应的羰基衍生物对于构建复杂分子至关重要。目前，催化醇的无受体脱氢策略主要限于活性醇，如苄醇或烯丙醇，这是因为传统非活性醇的α-C(sp3)-H键解离能相对较高。弱键催…

陈璋
2025年5月16日
0065
催化顶刊

中山大学ACS Catal.：Fe-PA修饰Ni-MnO2，实现大电流下持久海水氧化

由可再生电源驱动的海水电解不仅是一种实际可行的生产绿色氢(H2)的方法，而且可以缓解日益加剧的淡水短缺问题。然而，建立海水电解槽面临着许多未解决的挑战。首先，阳极OER反应包含多…

陈璋
2025年5月15日
0026
催化顶刊

北京理工大学/海南大学，发表AM！

在各种水电解系统中，质子交换膜水电解(PEMWE)因其高电流密度、氢纯度(>99.99%)和快速动态响应等优点而备受关注。但是，PEMWE经常遭受阳极OER动力学迟缓的困…

陈璋
2025年5月15日
0013
催化顶刊

2000小时超长寿命！胡喜乐院士，重磅Nature！

电化学将二氧化碳还原为化学物质和燃料，在可再生能源储存和碳回收方面具有很大的前景。虽然固体氧化物电解电池中的高温CO2电还原在工业上是相关的，但目前的催化剂在高电流密度下具有适度…

陈璋
2025年5月15日
0046
催化顶刊

中国科学院福建物构所朱起龙，Nature子刊！

通过电催化高效形成特定化学键(如C-N和N-C-N)取决于先进电催化剂的精细设计和合成，因为催化剂的类别、形态和结构显著影响其催化性能。甲醇可以通过过渡金属基电催化剂的深度电氧化轻…

陈璋
2025年5月14日
0015
催化顶刊

北京化工大学邵明飞/栗振华，新发Angew！

研究概述通过光电催化（PEC）策略选择性氧化C(sp3)-H键是合成有价值的含氧化合物的一种前景广阔的方法，但由于烃类分子的稳定性，这一过程的效率有待进一步提高。 2025年5月…

陈璋
2025年5月14日
0025
催化顶刊

高1个数量级！长春应化所祝建兵/邢巍/肖梅玲，最新EES！

钌（Ru）作为一种有前景的铂（Pt）替代品，用于碱性析氢反应（HER），但其实际应用受到缓慢的水解离动力学和不利的氢吸附行为的严重阻碍。 2025年5月12日，中国科学院长春应用化…

陈璋
2025年5月14日
0023
催化顶刊

10万次，性能爆表！双非高校，新发Nature子刊！

共价键合的无金属电催化剂在可持续能源技术方面展现出巨大的潜力，但其性能与金属基催化剂相比仍不尽如人意。 2025年5月12日，江西师范大学何纯挺、章佳在国际顶级期刊Nature C…

陈璋
2025年5月14日
0049

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