催化顶刊

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楚凯斌/王朔/翁波/苏宝连院士Angew：通过给体-反馈给体调节机制调控反应路径，提升钴基钙钛矿的电催化氮还原性能

第一作者：韩宁通讯作者：楚凯斌、王朔、翁波、苏宝连通讯单位：临沂大学/福州大学/中国科学院城市环境研究所/武汉理工大学论文DOI：10.1002/anie.202504601…

陈璋
2025年4月21日
0037
催化顶刊

山东大学吴昊，新发AEM！

有序金属间化合物是一种提高电催化活性的最有效合金化方法之一，可为单一催化反应中的中间体吸附提供更多的活性位点。然而，在涉及多种起始材料的催化反应中（例如CO2和NO3–…

陈璋
2025年4月21日
0024
催化顶刊

布鲁克海文国家实验室刘萍/廖文杰，Chem. Soc. Rev.！

碱金属被公认为是异相催化中的有效促进剂，能够提高催化活性和调节产物分布。在过去的几十年里，科研人员们付出大量努力来揭示碱金属促进作用的机制。然而，由于暴露在反应环境时难以捕捉其催…

陈璋
2025年4月21日
005
催化顶刊

CO₂三大挑战，一招解决！Edward H. Sargent院士，发表Nature子刊！

成果简介反应式捕集技术将二氧化碳捕集与电化学升级相结合，通过消除气相二氧化碳解吸步骤，并进一步提供无二氧化碳的气体产品流，提高了捕集二氧化碳转化为燃料的整体能源效率。目前，两个相…

陈璋
2025年4月21日
0054
催化顶刊

100小时稳定运行！包信和院士，新发Nature子刊！合成气变烯烃！

研究概述 ZnCrOx氧化物与分子筛（OXZEO）耦合可将合成气直接转化为轻质烯烃，但复合氧化物中的活性位点仍然难以捉摸。 2025年4月19日，中国科学院大连化学物理研究所包信和…

陈璋
2025年4月21日
0033
催化顶刊

青岛科技大学，新发AFM！

金属间化合物（IMCs）具有长程原子尺度有序性，是一类新兴的高效且稳定的电催化合金材料。与无序合金相比，IMCs展现出更优的电子结构和更高的混合焓。 2025年3月24日，青岛科技…

陈璋
2025年4月21日
0048
催化顶刊

告别550℃“高烤”时代！金属所刘洪阳&北大马丁&港科大蔡祥滨，新发Nature Catalysis！

研究概述烷烃脱氢作为一种直接生产烯烃的途径，受到了工业界和学术界的广泛关注。然而，在烷烃脱氢过程中，通常需要高温（>550 °C）来断裂C-H键，这会导致有害的副反应。 2…

陈璋
2025年4月21日
0045
催化顶刊

精确切割！他，欧洲科学院院士，研发“化学剪刀”，新发Angew！

将塑料垃圾直接化学转化为低碳含氧物（而非CO2）是一项重要且具有挑战性的任务。由于塑料中C-X（X=C, H, N）键能较高，需要优化的催化剂才能实现精确的键断裂，以提高效率和选择…

陈璋
2025年4月21日
009
催化顶刊

提高12倍！湖南大学王双印/邹雨芹，新发Angew！

研究概述阳极氧化半反应的潜在应用范围已大大扩展，其中包括非法拉第过程的阳极反应。金属铜（Cu）材料可以催化一种非常规的阳极醛氧化反应（AOR-H2），该反应涉及非法拉第过程的H…

陈璋
2025年4月21日
0042
催化顶刊

日本东北大DigCat团队与北科大最新JACS：介孔单晶颗粒作为稳定高效的酸性OER催化剂

论文速览铱（Ir）的稀缺性限制了其在酸性析氧反应（OER）中的广泛应用。2025年4月9日，日本东北大学李昊教授团队（DigCat团队）携手北京科技大学秦明礼/贾宝瑞教授团队构…

陈璋
2025年4月20日
0096

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