催化

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…

研究概述 可逆氢储存是实施氢能的关键挑战，因为其吸热性质、动力学缓慢、选择性差等特点导致脱氢极为困难。太阳能驱动的氢吸收/释放代表了一种跨学科的方法，为解决这些问题提供了有效的解决…

氨作为重要的化工原料和能源载体，其绿色合成技术对实现碳中和目标具有战略意义。硝酸根还原反应（Nitrate reduction reaction, NO3–RR, NO…

研究概述 电催化升级回收为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料的处理提供了一条有前景且可持续的途径，不仅解决了严重的废物污染问题，还能生产出高附加值的化学品。然而尽管取得了一些重要成…

天然海水电解面临着海水环境复杂的重大挑战，尤其是会在阴极上形成不溶性沉积物堵塞活性位点。 2025年4月7日，四川大学赵海波教授在国际知名期刊Advanced Functional…

电化学亚硝酸盐还原反应（NO2RR）被认为是一种可持续合成氨（NH3）的有效策略，但设计高效的NO2RR催化剂仍然存在重大挑战。 2023年3月25日，河北工业大学李春利、刘加朋在…

研究背景氧还原反应（ORR）是燃料电池、金属空气电池等清洁能源技术的核心反应，但其动力学缓慢且依赖贵金属催化剂（如Pt/C），存在高成本、低稳定性及资源可持续性差三大瓶颈。传统Pt…

光催化整体水蒸汽分解（OWVS）生成H2和O2，不仅能有效避免O2逆向还原转换为水，而且能够在没有液态水的情况下实现H2的生产。然而，由于光催化剂对水蒸汽的吸收能力较弱，这一领域目…

研究概述 电化学二氧化碳（CO2）还原成多碳产品是将间歇性可再生电力储存为高附加值化学品的一种极具吸引力的途径。 氧化物衍生的铜（OD-Cu）因其对多碳（C2+）产物的可调选择性而…

氘代技术在有机合成、药物设计和分子成像等多个研究领域得到了广泛应用。炔烃的电催化半氢化反应为制备Z-烯烃提供了一种可行的途径，但在实现这些化合物的半氘代方面存在不足。 2025年3…

析氧反应的充电过电位是锂氧（Li-O2）电池能量转换效率的关键参数。迄今为止，通过催化剂设计实现低电位超降是该领域的一个巨大挑战，通常超过0.25V。 2025年4月9日，香港城市…

  研究概述 电催化析氧反应（OER）是多种能源技术中的关键步骤，但其活性较低，利用晶格氧活化机制（LOM）是提高其活性的一种策略。 然而，这种方法面临着显著的热力学挑战，需要在不…

在光催化反应中，S型异质结可以有效促进光生载流子的分离效率，显著提高氧化还原能力，从而显著提高光催化性能和适用性。然而，在光催化过程中，空穴的转移速率比电子的转移速率慢约4个数量级…

氢气(H2)因其多功能性、高能量密度和环境友好性而被广泛认为是一种有前景的能量载体。以H2作为燃料的燃料电池是实现氢能与电能高效转换最具竞争力的技术之一。 与商业化的质子交换膜燃料…

可再生电力驱动的电催化还原氮反应(NRR)是NH3合成的一种可持续的方法，但由于N2的不溶性和惰性的N≡N键，NRR已被证明是一个缓慢的过程。最近，电催化NO3–还原(…

在水介质中电催化CO还原合成乙烯(C2H4)是一种热力学上坡的过程(CO+H2O→C2H4+O2，ΔrGθ=817.4 kJ mol-1)。在能量强化的膜电极组装(MEA)系统中，…

成果简介 在高电流密度下，二氧化碳（CO2）电化学还原为一氧化碳（CO）时，选择性会下降，这是该过程面临的一个难题。 约翰霍普金斯大学刘亚媛教授、Li Zhengyuan等人报道了…

研究概述 金属有机框架（MOFs）因其明确的、可调的结构和能够结合多种活性位点的能力，是电催化的潜在候选材料。然而，它们固有的绝缘性质限制了电子从电极到远程活性位点的转移，导致催化…

研究背景 钴基氧化物（CoOx）是一类重要的电催化材料，因其在水分解、金属空气电池和二氧化碳还原等领域的应用而备受关注。与传统的贵金属氧化物（如RuO₂、IrO₂）相比，钴基氧化物…

成果简介 构建多原子催化剂是克服单原子催化局限性的一种很有前途的方法，但如何合理设计高效的多原子催化剂并准确识别其活性位点仍然是一个挑战。其中，三原子催化剂（TACs）具有超越普通…