催化顶刊

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北京化工大学/香港城市大学/清华深研院，联手发表JACS！

成果简介高效的海水氧化反应是推进氢燃料生产的关键。其中，开发符合晶格氧机制的高效析氧反应（OER）催化剂，可以有效缓解海水电解过程中氯离子氧化副反应的不良反应，降低能耗。基于此，…

陈璋
2025年6月16日
0022
催化顶刊

开创性体系！南京大学，最新Angew！

尽管四价膦盐在历史上被广泛研究，但它们作为过渡金属催化中的关键添加剂仍然未被探索。 2025年5月20日，南京大学史壮志、王敏燕在国际期刊Angewandte Chemie Int…

陈璋
2025年6月16日
0023
催化顶刊

大化所「国家杰青/国家优青」章福祥团队，最新Angew！

在温和条件下，将甲烷转化为高价值化学品具有显著的环境和能源效益，但面临着激活C-H键和防止过度氧化的挑战。 2025年5月20日，中国科学院大连化学物理研究所章福祥在国际期刊Ang…

陈璋
2025年6月16日
0026
催化顶刊

北京化工大学，发表AFM！

5-羟甲基糠醛(HMF)向2,5 – 呋喃二甲酸(FDCA)的转化可以通过各种方法实现，如热催化、光催化、生物催化和电催化。其中，电催化氧化以水作为氧源，可以在温和条件…

陈璋
2025年6月13日
0025
催化顶刊

香港城市大学，发表ACS Catal.！

5-羟甲基糠醛(HMF)氧化形成2,5-二甲基呋喃(DFF)将化石燃料和可再生原料连接起来。虽然太阳能驱动的HMF增值提供了一种有效途径，但由于HMF固有的化学不稳定性，目前大多数…

陈璋
2025年6月13日
0024
催化顶刊

南林范孟孟&林化所孙康/蒋剑春院士&奥大王子运，最新JACS！

无金属异质结构碳催化剂是通过两电子氧还原反应电化学合成过氧化氢（H2O2）的有前景的金属基催化剂替代品。然而，目前正寻求一种合适的纳米晶体类型，以解决在工业级电流密度下的相关问题。…

陈璋
2025年6月13日
0030
催化顶刊

地大「国家高层次青年人才」黄洪伟，联手福大戴文新，最新AM！

太阳能驱动的一步非对称氮固定（ONF）同步合成氨和硝酸盐技术，为传统哈伯-博施法（Haber-Bosch）和奥斯瓦尔德法（Ostwald）提供了一种代替方案，但其效率较低。单原子…

陈璋
2025年6月13日
0042
催化顶刊

安徽工业大学/中国科学技术大学，发表JACS！

开发高活性催化剂以抑制竞争性HER反应和副反应是提高NO3RR性能的有效策略之一。高NO3RR活性催化剂应对*NO3表现出足够的吸附强度，以促进*NO3的脱氧反应步骤。此外，它还需…

陈璋
2025年6月12日
0016
催化顶刊

中国科学技术大学/新加坡国立大学/天津大学，发表JACS！

在许多系统中已经证明，多组分异质结构造可以实质性地调节硫族化合物电子/几何结构，并创造空间分离的氧化和还原位点。此外，在以太阳能驱动的光催化反应中，光催化效率强烈依赖于异质结内的电…

陈璋
2025年6月12日
0014
催化顶刊

南京大学史壮志团队，新发JACS！

铃木–宫浦交叉偶联（SMC）反应是合成联芳基化合物的基石方法，该反应的对映选择性变体通常需要使用外源手性配体来诱导对映选择性。然而，由于P(III)基团与过渡金属的强配…

陈璋
2025年6月12日
0025

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