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中国科学院南京土壤研究所专利：一种碳基金属单原子复合材料及其制备方法与应用。
单原子插层诱导的铁磁性和非金属-金属相变（图）
单原子 诱导 铁磁性 非金属-金属相变
2022/11/18
关联过渡金属氧化物由于存在d电子的多种自由度耦合，具有一系列丰富且相互竞争的磁电量子有序态和能量相近的低能激发态，因而蕴含着塑造多维信息载体的可能，而对其磁性和电性态来源的研究和调控是基础。4d钙钛矿结构Ru氧化物SrRuO3和CaRuO3都具有正交钙钛矿晶格结构，且Ru原子均为+4价态，但是它们的物理性质却截然不同。SrRuO3是铁磁（TC=160 K）金属性，CaRuO3具有更强的正交晶格畸变...
北京大学材料科学与工程学院郭少军团队在Nature Reviews Chemistry发表综述：优化半导体-金属单原子相互作用助力光催化（图）
郭少军 半导体 金属单原子 相互作用 光催化
2022/10/28
人工光合作用（光催化）是一种可把清洁太阳能转换成可储存化学燃料的能源转化方式。但当前光催化技术的应用长期受制于其低的能量转换效率，其主要原因包含：1）严重的光生电子空穴对复合导致了有效光生电荷数量少；2）光生电荷在光催化剂和助催化剂之间的迁移势垒较大，限制了光生电子空穴对的分离；3）助催化剂表面的催化反应过电势过高，限制了产物生成速率。近年来，金属原子位助催化剂相比传统纳米颗粒助催化剂由于具有可控...
基于内嵌锌单原子碳纳米管诱导“封装”式储钠（图）
内嵌锌 单原子 碳纳米管
2022/7/6
近日，厦门大学化学化工学院董全峰教授课题组和材料学院王鸣生教授课题组合作在碳纳米管封装式储钠的研究中取得重要进展，相关研究 “An encapsulation-based sodium storage via Zn-single-atom implanted carbon nanotubes” 于近日发表在Advanced Materials上（DOI：10.1002/adma.202202898...
植物修复被认为是一种绿色、廉价和环境友好的重金属污染土壤修复方式。然而，在植物修复过程中会产生大量富含重金属的生物质，如果处置不当，会产生二次污染风险。因此，超积累植物生物质的安全处置非常重要，亟待研发一种既能安全处置这些含有重金属的生物质，又能实现资源化利用的方法。
中国科学院过程工程研究所等开发出单原子锡/碳复合材料（图）
单原子 锡/碳复合材料 负极材料 锂离子电池
2022/4/27
负极材料是决定锂离子电池容量的关键因素。近日，中国科学院过程工程研究所燃料清洁转化研究部能源催化与多孔材料课题组副研究员王艳红与长沙学院教授陈晗合作，在锂离子电池锡基负极材料研究方面取得重要进展，创新性地将具有单原子结构的锡与纳米碳球进行复合制备，开发出具有高倍率、长周期循环稳定的单原子锡/碳复合负极材料，这对锂离子电池锡基负极材料的发展具有重要意义。相关研究成果发表在Chemical Engin...
近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心联合研究部李波副研究员的研究小组，采用基于高通量密度泛函理论计算的机器学习方法，系统研究了多硫化物的吸附模式，并对上千种氮掺杂碳材料负载的过渡金属单原子催化剂进行了筛选，为锂硫电池正极材料中单原子催化剂的设计提供了指导。
单原子厚二维磁铁可在室温下工作（图）
超薄磁体 媒介 数据存储
2021/7/23
美国科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上发表论文称，他们首次研制出一种单原子厚且能在室温下工作的超薄磁体，有望应用于下一代存储器、计算机、自旋电子学以及量子物理等领域。
在以金属-有机框架材料作为单原子催化剂前驱体时，其临近的金属离子易于通过孔道聚集成大颗粒。最近，中国科学院福建物质结构研究所、结构化学国家重点实验室曹荣和黄远标研究团队在科技部重点研发计划、基金委、中科院先导项目、前沿计划、青促会优秀会员项目、国家博士后项目支持下，采用新型“转移阻隔”策略成功地避免了聚集体的形成，制备了高分散的单原子Fe催化剂。通过在卟啉Fe基金属-有机框架材料PCN-224(F...
近年来，单原子催化剂因其高的原子利用率、明确的催化活性中心和高的催化性能而成为研究前沿与热点。但由于在制备过程中活性原子易于迁移和聚集，使得单原子催化剂的高载量可控制备仍存在巨大挑战。如何实现高密度的单原子催化活性位点，以及如何实现其低成本宏量制备是单原子分散催化剂迈向应用的关键。金属-氮类催化剂在燃料电池、锌空电池、电解水等电化学能源器件中有着广泛的应用，但其形成通常需要高温，金属原子更易团聚，...
中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员陈亮团队基于金属有机框架材料提出了一种普适性的单原子催化剂制备方法：选择具有联吡啶基团的Zr基金属有机框架材料（如UiO(bpdc)），通过后处理修饰方法将金属盐前驱体配位到联吡啶基团上，然后在惰性气氛下进行碳化并酸刻蚀去除ZrO2纳米颗粒，从而得到金属单原子催化剂。联吡啶具有活泼的N位点，可以将金属离子锚定在有机配体上，有效防止在高温碳化过程金属离子的聚集...
中科院大连化物所发二维材料限域单原子催化综述（图）
中科院大连化物所 二维材料限域 单原子催化 综述
2019/3/4
大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会研究员、包信和院士团队在二维材料限域单原子催化研究方面的工作受到国际同行的广泛关注。受邀在Chemical Reviews期刊上并以封面形式发表以“Catalysis with Two-Dimensional Materials Confining Single Atoms: Concept, Design, and Applications”为题的综述文章。
中国科学院大连化物所发二维材料限域单原子催化综述（图）
中国科学院大连化物所 二维材料 单原子 催化
2019/3/4
大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会研究员、包信和院士团队在二维材料限域单原子催化研究方面的工作受到国际同行的广泛关注。受邀在Chemical Reviews期刊上并以封面形式发表以“Catalysis with Two-Dimensional Materials Confining Single Atoms: Concept, Design, and Applications”为题的综述文章。
意大利科学家“看见”单原子催化石墨烯生长
意大利 科学家 单原子催化 石墨烯
2018/6/28
石墨烯是一种非常薄的二维材料，仅由单层碳原子组成。石墨烯因具有多种优秀的特性，如像塑料一样柔韧，稳定的晶格结构使其具有良好导电性，机械强度比世界上最好的钢铁还要高100倍，所以在工业和技术领域具有多种用途，被认为是近乎完美的材料。然而，石墨烯很难生产，因此其价格昂贵。
近日，中国科学院重庆绿色智能技术研究院量子信息技术中心团队在以GeSe为代表的IVAVIB大面积单原子层材料制备和能带结构确定，及其器件测试分析研究中取得最新进展。目前已有近百种二维材料被人们发现，包括第四主族单质、第三和第五主族构成的二元化合物、金属硫族化合物、复合氧化物等。这些发现不仅打破了长久以来二维晶体无法在自然界中稳定存在的说法，其自身的特性更是呈现出许多新奇的物理现象和电子性质，如半整...