催化顶刊

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10.5 mol gcat-1 h-1！中科大刘庆华/程位任&西南石大陈鑫，JACS！

为了通过电化学2e–ORR实现H2O2的产生，人们已经开发出许多催化剂。单原子催化剂(SACs)集成了高原子位点利用率、易于调节原子和电子结构以及定义明确的活性中心等优…

2025年4月26日
催化顶刊

西南交通大学王红艳/陈元正、吉林大学白福全，AFM！

受益于实际可及的催化位点和多孔结构增强的质量输运，二维共价有机框架(COFs)，例如二维羰基桥联三苯胺(CTPA)在光催化整体水分解(OWS)方面表现出巨大潜力。然而，初始的CTP…

2025年4月26日
催化顶刊

三重能量转移催化！香港中文大学吕海荣、香港科技大学林振阳/全杨健，Nature Chemistry！

研究背景在化学领域中，含硼环（boracycles）是一类非常重要的功能性分子，尤其在药物化学和材料科学中发挥着重要作用。五元环含硼氧杂环已被证实为许多FDA批准的药物中的核心结…

2025年4月26日
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香港城市大学楼雄文、杨嘉睿，最新Angew！

研究概述鉴于其低成本、高度可调的结构和潜在的高活性，镍基钙钛矿氧化物被认为是析氧反应（OER）催化剂的理想候选材料。然而，其缓慢的表面重构动力学阻碍了催化剂的性能和设计。 202…

2025年4月26日
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哈尔滨工业大学AFM：Au/AlOOH界面重构优化电荷分离和H2O活化，增强CO2光还原

通过开发单组分金属纳米结构将二氧化碳(CO2)和水(H2O)转化为高附加值化学品已引起广泛关注，因为与普通半导体相比，这些纳米结构的载流子密度高出几个数量级。这些纳米结构通过费米能…

2025年4月25日
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大连理工大学刘涛ACS Catal.：调制尖晶石催化剂的本征磁性，助力磁场增强OER

OER被认为是可再生清洁能源最关键的反应之一，其被广泛认为是一种自旋禁阻反应，需要在碱性条件下从OH–的单自旋转态变为三重态氧。因此，需要同时克服热力势垒和自旋势垒。3…

2025年4月25日
催化顶刊

中南大学周江Angew：电化学-化学过程调控助力高性能Zn-MnO₂电池

尽管电解型Zn-MnO₂电池因其出色的输出电压和高理论容量而备受关注，但自由Mn³⁺的自发歧化反应以及无序沉积的非活性MnO₂导致Mn²⁺/MnO₂转换反应的可逆性较低，严重影响了…

2025年4月25日
催化顶刊

IF=14.4！段镶锋&黄昱，JACS：研究Pt表面水结构的重组，助力高效碱性HOR

碱性电解质中的氢氧化反应(HOR)表现出明显慢于酸性电解质中的动力学，这对碱性交换膜燃料电池(AEMFCs)构成了关键挑战。碱性电解质中的动力学变慢通常归因于更缓慢的Volmer步…

2025年4月25日
催化顶刊

创纪录！清华大学，Science子刊！

电催化在水净化方面展现出一定优势，但电极性能低下严重限制了其实际应用。本文提出了一种通用策略，用于制备具有超高电化学活性表面积和单原子催化剂的三维（3D）多孔高性能电极，所用材料均…

2025年4月25日
催化顶刊

苏州大学，Nature Water！

全球水资源短缺问题日益严峻，超过三分之一人口面临水资源压力，预计到2025年该比例将升至近三分之二。反渗透（RO）膜技术作为海水淡化和水回用的核心手段，依赖于界面聚合制备的聚酰胺膜…

2025年4月24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