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1. Angew.Chem. Int. Ed.:通过后处理将四面体骨架外铝转化为骨架内铝,构建具有高催化活性的富铝介孔纳米盒形ZSM-5
纳米盒形ZSM-5具有易靠近微介孔复合构造和强酸位点,对付受传质限定和弱酸性影响的多相催化非常主要。合理设计浓缩以及非保护性配位的Al物种,可以促进后处理合成介孔纳米盒形ZSM-5。在这项事情中,作者开拓了一种大略有效的方法,将具有正四面体骨架外Al的MFI分子筛转化为具有低硅铝比(16)的富铝介孔纳米盒形ZSM-5。通过快速老化沸石溶胶凝胶稠浊物的策略来制备MFI分子筛母体。通过脉冲场梯度核磁共振(PFG-NMR)扩散,系统地丈量了晶体内微介孔的可打仗性,它与高浓度的强酸协同浸染,使纳米盒形ZSM-5在碳氢化合物裂解制丙烯中表现出极好的催化活性和催化剂寿命。

原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202002416
2. J. Am. Chem. Soc.:分子成分的繁芜相互浸染影响低碳烯烃在H-SAPO-34催化MTO过程中的扩散
H-SAPO-34催化甲醇制烯烃工艺的特色在于其对低碳烯烃的高择形选择性。催化剂是一个超分子体系,由纳米大小的无机笼组成,并由布朗斯特酸性位点装饰。在反应中,捕获了以甲基化的苯为主的有机化合物中间物种。这些烃池物种对付催化甲醇转化至关主要,但也可能堵塞孔道。因此,乙烯和丙烯的扩散在确定终极产物的选择性中起着至关主要的浸染。采取基于力场或密度泛函理论的分子动力学仿照,来确定分子成分如何影响低碳烯烃通过H-SAPO-34的8环窗口的扩散。仿照结果表明,通过8元环的扩散常日是一个受阻过程。笼中不同甲醇、烯烃和芳族物质的负荷可能会大大减慢或促进扩散过程。由于形成了良好的π-主体-客体相互浸染,8元环中布朗斯特酸性位点的存在增强了扩散过程。芳香烃池物质严重阻碍了分子在沸石晶体之间的扩散及其空间分布,可能对产物的选择性产生重大影响。本文中,作者通过分子动力学仿照,揭示了分子成分如何在繁芜的环境中(具有受限的碳氢化合物物种,高烯烃负荷量以及存在酸性位点)影响低碳烯烃的扩散。
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b10249
3. Nat.Commun.:强大的金属-载体相互浸染促进了热稳定单原子催化剂的扩大生产
单原子催化剂(SAC)在许多非均相反应中均表现出精良的催化性能。然而,以大略且可扩大的办法生产热稳定的SAC仍旧是一项艰巨的寻衅。在这里,作者报告了通过将亚微米RuO2聚拢体与MgAl1.2Fe0.8O4尖晶石进行物理稠浊,从商业RuO2粉末合成Ru SAC。通过扫描透射电子显微镜和X射线接管光谱,确认了原子级分散的Ru。详细的研究表明,分散过程不是由气体原子的捕获机制引起的,而是由强的金属-载体相互浸染促进的反Ostwald熟化造成的。这种合成策略大略易行,适宜大规模生产用于工业运用的热稳定SAC。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-14984-9
4. Adv.Energ. Mater.:在钙钛矿钛酸盐中,用Ni代替Ca产生用于析氧反应的新型钙钛矿
为了得到高效的催化和电催化活性,须要进行精心设计具有高分散的金属纳米粒子覆盖并具有良好的催化剂-载体相互浸染的载体构造。最近宣布了在钙钛矿上原位成长的Ni纳米颗粒可增强在高温系统(例如固体氧化物电池(SOC))中的催化活性。但是,通过常规固相反应制备的微米级低级颗粒的表面积有限,并且每每在主体中保留了大部分活性催化元素,从而限定了此类萃取过程在低温系统中的效率。在这里,新的高效溶剂热点路被证明活性催化元素可以从较小规模的一次颗粒等分离出来。此外,与先前宣布的B位点溶解不同,金属纳米颗粒彷佛是从这些钙钛矿的A位点溶解的。催化剂显示出较大的活性位点表面积和强大的金属-载体相互浸染(SMSI),从而使几何活性提高了约26%(在Eon-set为1.4 V的条件下,质量活性提高了25倍),并且析氧反应(OER)的稳定性更高。本研究的创造展示了在各种低温电化学系统(包括碱性燃料电池和金属空气电池)中多相催化剂的潜在设计和开拓。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202070044
5. Angew. Chem. Int. Ed.:用于TEMPO协同光催化的二维sp2碳缀合卟啉共价有机框架
二维共价有机框架(COFs)在半导体光催化领域正受到广泛关注。本文提出了一种光催化选择性转化的方法,将sp 2碳共轭卟啉基共价有机骨架(Por-sp2COF)光催化与623nm红光发光二极管(led)的TEMPO催化相结合。在几分钟内迅速实现胺向亚胺的高度选择性转化。卟啉连接的π共轭导致红光的大量接管;sp2‐C = C‐双键连接确保了在高浓度胺下Por‐sp2c‐COF的稳定性。研究创造, Por-sp2 c-c of的晶体构造对TEMPO光催化的协同浸染至关主要。本研究展现了COF的突出特性,尤其是结晶度,通过协同光催化可用来来办理能源和环境问题。
原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202000723
6. Angew. Chem. Int. Ed.:镍催化磺胺类化合物与(杂)芳基氯化物的交叉偶联反应
本文宣布了镍催化磺胺类化合物与(杂)芳基氯化物的C-N交叉偶联反应的研究进展。这些转换以前只能通过Pd催化剂实现,现在可以通过利用空气中稳定的(L)NiCl(o-tol)(L=PhPAd-DalPhos和PAd2-DalPhos)预催化剂来实现,而无需光催化。本文宣布了一种超过任何宣布的磺酰胺C-N交叉偶联催化剂系统(Pd、Cu、Ni或其他)的高范围的卤化物亲电体(X=Cl、Br、I、OTs和OC(O)NEt 2)。本文还先容了初步的竞争实验和配位化学研究,研究本文所用催化剂的反应性行为。本文还进行了初步的竞争实验和配位化学研究,这些实验有助于理解催化剂的反应性行为。
原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202002392
7. Angew. Chem. Int. Ed.:可见光勾引的钯催化芳基三氟甲磺酸酯天生芳基自由基
本文宣布了温和可见光勾引的钯催化的酰胺分子内C-H芳基化反应。该方法通过C(sp2)的裂解进行。1,5-HAT /分子内环化/重芳化可产生有代价的羟吲哚和异吲哚啉-1-酮基序。这种方法供应了易于烯醇化官能团的产物,与传统的Pd催化条件不兼容。
原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201915962
8. Angew. Chem. Int. Ed.:悬空屋檐构造碳笼负载单原子铁催化剂用于高效的氧还原反应
单原子催化剂已引起人们的广泛关注,特殊是在电催化领域。然而,以往的研究大多通过提高金属负载量来提高催化性能。改变催化剂的描述有助于催化剂层间的传质,从而提高活性位点的利用率,也是提高催化剂性能的一种有效路子。在此,本研究首次设计了一种用伶仃的单原子铁位点润色的悬空屋檐构造,该构造通过二氧化硅勾引的MOF模板化(SMMT)方法润色伶仃的单原子铁位点。该催化剂在碱性和酸性电解质中均表现出精良的ORR性能,可与最前辈的铂/碳催化剂相媲美,并优于迄今为止报告的大多数非贵金属催化剂。这种优胜的活性来源于其边缘的多种构造,具有大量的三相边界,增强了反应物到单原子铁位点的质量传输性能(即增加了活性位点的利用率),由此验证了这种合成方法的实用性。
原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202002665
9. Science:通过手性阳离子实现对映选择性远程C–H定向激活
手性阳离子作为有机催化剂已被广泛运用,但其在过渡金属催化反应中对映选择性的运用还很少。只管类似的电荷反转策略已经取得了成功,即阳离子金属合营物与手性阴离子配对。作者在此宣布一种使普通联吡啶配体阴离子化并将其铱合营物与奎宁衍生的手性阳离子配对的策略。已经通过对映选择性的C–H硼化浸染将这些离子对合营物运用于碳或磷中央的双芳基双基体去对称化中的远间隔不对称勾引。原则上,许多常见类型的配体也可以采取这种方法。
原文链接:https://science.sciencemag.org/content/367/6483/1246
10. Nat. Chem.:用大略的胺连接远程C–H键官能化和脱羧偶联
过渡金属催化的C-H功能化和脱羧偶联是近30年来发展起来的两种最主要的合成策略。在这里,作者利用碱和大略的Pd基催化剂体系来连接这两条反应路子,以促进由苄基亲电试剂进行的对位-选择性C–H官能化反应。实验和打算机制研究表明,该路子涉及不常见的Pd催化的苄基部分脱芳香化浸染,然后通过常规的1,5-氢迁移进行需碱的重芳构化。该反应是对“ C–H活化” 策略的补充,该策略可在C–C键形成之前将惰性C–H键转换为C–金属键。相反,该反应利用了反向序列,并在去质子化之前促进了C–C键的形成。这些研究为从苄基亲电试剂中开拓一样平常的对位选择性C–H官能化反应供应了机会,并展示了如何通过仔细掌握反应条件来得到新的反应模式。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41557-020-0428-1
11. Chem:一种用于对映选择性催化的机器平面手性轮烷配体的合成
以不同镜像形式存在的分子称为手性分子。手性的产生是由于各种各样的分子特色,个华夏子被固定在本身是手性的固定方向上,常日,这种“立体天生单元”是通过原子之间的直接键来保持的。分子手性也可通过将哑铃形分子穿过分子环以产生轮烷而产生。但是,这些分子尚未得到广泛研究,由于直到最近,它们仍很难以一种镜像形式被合成出来。在这里,作者宣布了基于这种“机器手性”轮烷的催化剂的第一个实例。用手性分子催化在当代化学中极为主要,由于它是合成用于医疗保健和其他领域的手性分子的最有效方法之一。作者的结果表明,机器手性分子是一个很有出息且尚未被开拓的合成此类催化剂的平台。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2451929420300747
12. Nat.Commun.:钌固定在碳纳米管电催化剂上以提高法拉第效率产氢
开拓高效、稳定的电催化剂对电化学生产纯净、清洁的氢气至关主要。在实际运用中,一种经济、简便的制氢催化剂的制备方法是必不可少的。在此,作者宣布了均匀沉积在多壁碳纳米管(MWCNTs)上的钌(Ru)纳米颗粒作为一种高效的HER催化剂。在电流密度为10 mA cm–2下,该催化剂在0.5 M 硫酸溶液和1.0 M KOH溶液等分别表现出13mV和17 mV的低过电位,这超过商用Pt/C催化剂(16 mV和33 mV)。此外,该催化剂在两种介质中都具有良好的稳定性,在循环过程中险些呈现“零丢失”。在实际装置中,该催化剂每花费一功率能多产生15.4%的氢气,其Faradaic效率(92.28%)高于基准Pt/C(85.97%)。密度泛函理论打算表明,钌-碳键是最可能的活性位点。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-15069-3
13. Adv. Energ. Mater.:铜面之间的原子尺度间距用于电化学还原二氧化碳
铜(Cu)供应了一种通过电化学还原二氧化碳(CO2)(即CO2还原反应(CO2RR))生产增值燃料的方法,但设计出对C2+产物具有显著Faradaic效率的Cu催化剂仍旧是一个巨大的寻衅。这项事情表明,Cu对C2+产物的高活性和选择性可以通过Cu颗粒两个小面之间的原子级间距实现。这些间距是通过将CuOx颗粒锂化,去除形成的锂氧化物,并将CuOx电化学还原为金属Cu而形成的。此外,间距(ds)的范围通过利用Cs校正的扫描透射电子显微镜(3Dtomo-STEM)确定,并且操作X射线接管光谱表明,氧化的Cu在CO2RR期间还原为金属态。此外,将ds掌握在5–6 Å可使电流密度比未改性的CuOx纳米颗粒赶过约12倍,并且对C2+的法拉第效率约为80%。密度泛函理论打算表明,5-6Å的ds最大化了CO2还原中间体的结合能,促进了C-C偶联反应。因此,本研究表明,ds的掌握可用于实现对CO2RR的高活性和C2+产物的选择性。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202070041
14. J. Am. Chem. Soc.:通过大略的连接转换构建完备共轭的共价有机框架实现高效的光酶催化
具有更高稳定性和扩展π共轭构造的共价有机框架(COFs)是非常可取的。在此,两个亚胺连接的COFs被转化成超稳定π共轭领悟芳香性噻吩[3,2-c]吡啶连接的COFs(B-COF-2和T-COF-2)。通过红外和固态13C核磁共振波谱对其成功转化进行了验证。此外,通过透射电子显微镜和粉末x射线衍射图对噻吩[3,2-c]吡啶连接的COFs构造进行了评估。值得把稳的是,构造上的细微差别导致了完备不同的光活性。含三嗪为核心的完备π共轭的T-COF-2展出精良的光催化 NADH活性,10分钟的再生率为74%。
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c00923
15. J. Am. Chem. Soc.:光电化学H2O氧化H2O2合成的近完备抑制析氧浸染
太阳能赞助水氧化阳极产过氧化氢(H2O2)与阴极产H2增加了太阳能水分解的代价,但是须要战胜主导的氧化产物(O2)的寻衅。在此,本文宣布了一种SnO2-x覆盖层包覆的BiVO4光阳极,在光电化学(PEC)H2O氧化产H2O2的过程中显示出险些完备抑制O2的析出的巨大能力。基于表面光电压丈量的表面空穴积累,光阳极/电解液界面的向下准空穴费米能级以及2电子和4电子竞争反应之间的热力学吉布斯自由能,我们可以认为BiVO4的光勾引空穴动态迁移到SnO2-x覆盖层上,并通过减少能带波折来选择性地促进H2O2的产生。H2O2的形成可能是由1电子水氧化反应中羟基自由基(OH·)的形成所介导的,本研究中的自旋俘获电子顺磁共振(EPR)研究证明了这一点。SnO2-x/BiVO4光阳极除了能从PEC水氧化裂解产生H2O2外,还能在电催化或光催化条件下抑制H2O2分解为O2,从而实现H2O2的持续积累。总的来说,SnO2-x/BiVO4光阳极的法拉第效率(FE)超过86%,可以在很大的电位范围内产生H2O2(0.6~2.1 V vs. 可逆氢电极),在1.23 V和AM 1.5光照下H2O2产生均匀速率为0.825μmol /min/ cm-2,对应~5.6%的太阳能至H2O2的效率,该性能险些超过了以前所有的太阳能赞助产H2O2的性能。由于PEC池中的太阳能水分解同时产生H2O2和H2,我们的结果强调了一种绿色的、经济有效的“太阳能-燃料”转换方法。
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b13410
16. Adv. Mater.综述:用于前辈电池系统的单原子催化材料
高能量密度的前辈电池系统吸引了大量的研究激情亲切,为便携式电子设备、电动汽车和电网级规模的系统供应了潜力。为了提高转化型电池的性能,开拓了多种催化材料,包括金属和过渡金属二硫化物(TMDs)。金属具有较高的导电性和催化效应,但低表面积的本体构造导致原子利用率低,高化学反应活性导致不利的枝晶效应。TMDs可以化学吸附活性物质,催化活性促进转化过程,抑制穿梭效应,提高能量密度。但与金属比较,它们的导电性较差,有限的位点紧张集中在边缘和毛病上。单原子材料具有原子大小、良好的导电性和独立的位点,由于其原子利用率高、不饱和配位和独特的电子构造,是发展前辈电池的空想选择。具有高活性化学捕获中间体的单个原子位点,可以抑制穿梭效应,促进电子转移和氧化还原反应,从而实现高容量、高速率和高效率的转换。在此,先容了前辈电池系统的单原子催化电极设计。谈论了电化学反应、理论模型和原位表征等方面的紧张寻衅和有出息的策略,为今后基于单原子材料的能量系统的研究供应了参考。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201906548
17. Adv. Energ. Mater.:具有周期性凹形构造的空心钯-金纳米链作为优秀的ORR电催化剂和高效的SERS衬底
由于高导电性、构造稳定性和最大限度的原子利用率,具有一维构造和超薄富钯表层的独特钯-金中空纳米链(PdAuHCs)表现出精良的氧还原反应(ORR)增强效果。更主要的是,这种PdAu HCs具有周期性的凹构造,可以提高ORR性能。这些构造易于形成高密度的高指数晶面,且弧边较少。通过离轴电子全息术可以不雅观察到凹面构造具有很强的应变效应和表面电荷积聚。此外,周期性的凹面构造可以供应强的局域表面等离子体耦合,这意味着PdAu HCs具有作为高效表面增强拉曼散射(SERS)衬底的巨大潜力。本研究为繁芜的贵金属基纳米构做作为高效ORR催化剂和SERS衬底的设计供应了一种新颖而通用的方法。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201904072
18. Adv. Funct. Mater.:等离子体勾引的金-镍磷化物异质结中双界面的热载流子分离用于光催化水解
精确掌握金属纳米晶体的拓扑构造和适当调制金属-半导体异质构造是理解等离子体勾引的太阳能转化为化学能的构效关系的主要路子。本文提出了一种通过自下而上的湿化学方法,通过在Au纳米棒(NR)上Pt催化Ni的准外延过度成长来合成Au/Ni2P异质构造。Ni2P的构造基于Au NR的长径比和C16TAB封端剂的有效胶束浓度掌握。将高度有序的Au/Pt/Ni2P纳米构造用于水分解的光电催化阳极系统。电化学和超快接管光谱表征表明,Ni2P的构造基序(受Ni的外壳沉积掌握)有助于在表面等离激元衰减期间操纵热电子通报。通过优化的Ni2P厚度,长径比为5.2的含Pt的Au NR的几何电流密度为10mA cm-2,过电势为140 mV。光电阳极显示精良的永劫光的稳定性,在1.5 V的输入电势下可连续30天保持50h的计时电流性能。这项事情为设计等离子催化纳米材料以增强太阳能与化学能的转化供应了明确的辅导。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adfm.201908239
19. Adv. Funct. Mater.:在3D和2D打印电极上可调节的室温合成ReS2双催化剂,用于光电转化
3D打印技能在定制用于各种功能的实用基材或电极方面展示出了潜力,ReS2是一种有吸引力的过渡金属二硫化物(TMD),具有很强的光电化学活性。本文单独制备NH4ReS4前体,在3D打印的碳电极和2D打印的碳电极上进行随后的室温下ReS2电沉积。将上述两种技能结合以进行电化学的下一步事情–战胜了在高温或低压下运行的TMD普遍利用的合成技能的局限性,由于这些局限性与只能承受相对低温的3D打印聚合物电极不兼容。随后研究了沉积的ReS2作为水析氢反应和光电化学氧化中的双功能电催化剂和光催化剂的性能。此外,可以调节电沉积条件以优化催化活性。这些积极的结果表明,在合理设计的导电平台上基于电沉积技能的TMD既大略又通用,这为其他TMD和电化学能源设备的低温基板的制备创造了许多可能性。
原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201910193
20. Adv. Energ. Mater.:硫处理的铁基金属有机框架上的热催化过程助力于电催化高效析氧反应
析氧反应(OER)是水分解的瓶颈过程,探求高效、耐用,低本钱且质料丰富的电催化剂仍旧是紧张寻衅。本文用硫处理的铁基金属有机框架催化剂催化OER反应,在10 mA cm-2的电流密度下具有218 mV的低过电势,并且室温下Tafel斜率低至36.2 mV dec-1。100小时后仍可保持其97%的初始活性,它可以分别在298和330mV的低过电势下以500和1000 mA cm-2的高电流密度事情。值得把稳的是,它在296 mV的过电势下电流密度可达到1000 mA cm-2,在50°C时具有良好的稳定性,完备知足大规模工业用水电解的哀求。高催化性能可归因于OH或OOH物种的–SO3基团捕获H+的热催化过程,该过程串联到电催化路子,然后显著降落OER过电势。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202000184