电催化

CO₂还原为HCOOH的自由能台阶图是研究电催化CO₂还原反应中关键路径和能量变化的重要工具。通过分析不同催化剂和反应路径的自由能变化，可以揭示反应的活性、选择性和效率。 本文将详…

CO₂还原为CH₄的自由能台阶图（Free Energy Diagram）是电催化反应中理解反应路径和催化剂性能的关键工具。通过分析不同催化剂和反应路径的自由能变化，可以揭示反应的…

氮气（N₂）的还原反应是电催化领域中一个极具挑战性的研究课题，其核心目标是通过高效的催化剂将N₂转化为氨（NH₃）等含氮化合物，从而为绿色化工和能源存储提供新的解决方案。 在这一过…

电催化描述符在理性设计高效、稳定电催化剂中的核心作用。从能量、电子结构、几何结构等传统描述符出发，详细阐述了其基本原理、计算方法及在氢析出反应（HER）、氧还原反应（ORR）、氧析…

电催化是催化化学的一个重要分支，主要研究在电极表面发生的电化学反应及其催化机制。它涉及电能与化学能之间的转换，通过电极反应实现物质的氧化或还原，从而促进化学反应的进行。电催化在能源…

研究概述 压电效应为收集和利用低品位机械能提供了一条有前景的途径。然而，缺乏匹配的工业设备以及在放大过程中难以保持催化性能等挑战阻碍了压电催化技术工程化的发展。 2025年5月14…

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…

最近，在开发用于电化学乙二醇氧化(EGOR)的高效和持久的电催化剂方面取得了相当大的进展，包括过渡金属磷酸盐、硒酸盐、针对产生甲酸(FA)的硫酸盐以及优化用于乙二醇酸(GA)生成的…

光催化和电催化都是将能量转化为化学能的过程，但机制不同。光催化利用光照激发半导体材料，产生电子–空穴对，进而驱动还原或氧化反应，如水分解制氢或污染物降解。 其效率受限于…

研究概述 将硝酸根（NO3–）和二氧化碳（CO2）电催化转化为尿素是一种潜在的减少碳足迹和生成高附加值化学品的方法。然而，由于碳–氮（C-N）偶联效率有限，…

本文详细探讨了金属空位的形成机制，包括物理调控（如溶剂去除法、机械化学法）和化学调控（如配体交换法、缺陷工程法）。 同时，介绍了金属空位在气体分离（如CH₄/N₂分离、低碳烃分离）…

过渡态计算通过定位反应路径鞍点与量化活化能，为电催化材料设计提供微观动力学指导。DFT结合NEB方法可精准解析关键反应步骤的能垒，如OER中O→OOH的高能垒控制反应速率。 电极电…

电化学水分解可以将可再生电能转化为绿色氢气。然而，缓慢的OER动力学需要高度活性的电催化剂。增强OER催化剂性能的策略主要集中在掺杂、纳米结构和缺陷工程等，而电解质调节受到的关注相…

吉布斯自由能（Gibbs Free Energy）是热力学中的一个重要概念，用于描述一个化学反应或物理过程在恒温恒压条件下的自发性。在催化领域，吉布斯自由能的变化常被用来评估催化剂…

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…

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…

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…

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…

一、什么是电催化ORR台阶图？ 电催化 ORR 台阶图是用于直观展示氧还原反应（Oxygen Reduction Reaction, ORR）在电催化过程中各基元反应步骤能量变化的…

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…