催化顶刊

催化顶刊

大连化物所章福祥、河北工业大学王瑞虎/董贝贝，Nature子刊！

实现高效的太阳能-化学能转化，如光催化水分接和CO2还原，在很大程度上依赖于能够广泛利用可见光的半导体。为此，广泛的研究集中在含金属的无机半导体以及有机-无机杂化材料。为了避免对金…

陈璋
2025年4月27日
0020
催化顶刊

华南理工大学黄照夏、浙江工业大学刘文贤/况太荣，AM！

电化学水分解是一种清洁和可持续生成H2的有前景的技术。将摩擦电纳米发电机(TENGs)生成的电与电催化水分解耦合，使得机械能可以有效地转化为可储存的化学能，从而解决与TENG间歇性…

陈璋
2025年4月27日
0052
催化顶刊

宁波材料所/安徽大学/中国科学技术大学，AEM！

电化学二氧化碳还原反应(CO2RR)可利用可再生电力将CO2转化为有价值的碳化学品和燃料。在各种CO2RR途径中，CO的生产提供了几个明显的优势，包括高选择性、低能耗、反应动力学快…

陈璋
2025年4月26日
0010
催化顶刊

哈工大杨微微/于永生、北大郭少军，发表AM！

高效的电催化HER取决于电催化剂的开发。在众多电催化剂中，Pt基金属(PGMs)已被证明对HER表现出突出的性能，其中低成本Ru是最有前景的候选者之一。然而，碱性HER电催化的弱水…

陈璋
2025年4月26日
0015
催化顶刊

中南/湖南师大Nature子刊：动态调制Ni(OH)2/Pt电子重分布，促进酸性ORR

开发和利用绿色能量转换技术，如质子交换膜燃料电池(PEMFCs)，是突破对化石能源依赖的重要方法。氧还原反应(ORR)作为PEMFCs的阴极反应，涉及复杂的四电子转移过程，导致动力…

陈璋
2025年4月26日
0026
催化顶刊

IF=14.4！大连化物所「国家杰青」范峰滔，最新JACS！

研究概述绝缘支撑在光催化中的作用尚未被充分理解。 2025年4月23日，美国纽约市立大学皇后学院Michael V. Mirkin、中国科学院大连化学物理研究所范峰滔在国际知名期…

陈璋
2025年4月26日
0013
催化顶刊

填补空白！湖南大学「国家优青」邹雨芹&陈威，最新Nature子刊！

研究概述铜（Cu）基催化剂在电催化炔烃加氢方面表现出优异的性能，尤其是在选择性将炔烃加氢为烯烃方面。然而，由于富电子Cu0位点无法吸附和激活亲核的烯烃，因此Cu基催化剂很难实现将…

陈璋
2025年4月26日
0016
催化顶刊

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…

陈璋
2025年4月26日
0029
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…

陈璋
2025年4月26日
0020
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…

陈璋
2025年4月26日
0055

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
分享到:

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
分享到:

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
分享到:

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
分享到:

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
分享到:

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