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中国科学技术大学等实现金属间化合物燃料电池催化剂的普适性合成（图）
金属间化合物 燃料电池 催化剂 普适性合成
2021/10/22
近日，中国科学技术大学教授梁海伟课题组与北京航空航天大学教授水江澜课题组等合作，发展了一种高温硫锚定合成方法学，实现了小尺寸金属间化合物（IMCs）燃料电池催化剂的普适性合成，成功构建出由46种Pt基二元和多元IMCs催化剂组成的材料库，并基于该材料库发现了IMCs电催化氧还原活性与其二维晶面应力之间的强关联性。该项研究成果发表在国际期刊《科学》上。
金属有机化合物框架材料衍生M-N/C类氧还原电催化剂
非Pt催化剂 M-N/C 金属有机化合物框架材料 氧还原 原子级分散
2021/10/20
过渡金属及氮共掺杂的碳基催化剂(M-N/C)由于具有几乎可以媲美铂的氧还原活性,已成为最为重要的一类非贵金属催化剂,被誉为最有可能在未来应用于燃料电池的一类非贵金属催化剂。金属有机化合物框架材料(MOFs)作为一种新型的结构规整的多孔材料,具有高孔隙度和形貌尺寸可控等特点,成为制备各种高性能掺杂碳基催化剂的良好前驱体,与过渡金属、氮和碳源的复合前驱体相比,以其为原料制得的衍生M-N/C催化剂往往表...
非水系锂空气电池催化剂
非水系锂空气电池 氧电极催化剂 贵金属及其合金 过渡金属化合物 可溶性氧化还原中间体
2021/10/20
近年来,随着对高性能电池需求的加大,锂空气电池因其超高的理论能量密度成为了研究热点。虽然锂空气电池的发展已取得了一些突破性的进展,但离实际应用差距甚远,仍有很多问题和挑战需要解决。其中,氧电极反应动力学速度缓慢就是一个非常严重的问题。为了促进锂空气电池的发展和应用,国际学术界对改善氧电极动力学速度的催化剂开展了大量的研究工作。本文总结了近年来国内外关于锂空气电池氧电极催化材料的主要研究进展,并对其...
O-羧基酐（OCA）是α-羟基酸与三光气的缩合产物，其侧基结构丰富，可开环聚合生成结构多样的聚α-羟基酸，弥补了聚乳酸结构和性能单一的缺陷。在OCA开环聚合过程中，手性α-H容易发生外消旋化，导致聚合物的立构规整度下降。本文发现了一种结构简单的高性能有机催化剂—4-甲氧基吡啶，其可在温和的条件下快速催化OCA的活性开环聚合，有效抑制酯交换和手性α-H的外消旋化副反应，合成出高立构规整度的窄分布聚α...
注压成型纳米结构PP/POE共混物表面的液滴低温冲击行为
液滴冲击 接触时间 柔性 防冻黏/防冰 聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物共混物 注射压缩成型
2021/10/10
以制备的阳极氧化不锈钢模板为模具嵌件,采用注射压缩成型(ICM)工艺快速成型表面具有纳米丝结构的柔性聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物(PP/POE，PP与POE质量比为3∶1)共混物复制物和准刚性PP复制物,研究常温液滴冲击?10℃复制物表面的动态行为.结果表明,致密的纳米丝使复制物表面呈现超疏水、极低黏附的润湿状态.在低冲击速度范围内,共混物复制物表面上液滴的接触时间比PP复制物上的短,可归因于液滴铺展...
界面微环境是影响酶催化反应及酶传感性能的关键因素。本研究基于三维微纳米结构多孔金基底，通过调控电极表面的亲水和疏水浸润性，制备了具有固-液-气三相界面微环境的氧化酶电极，并研究了界面微环境对酶催化反应动力学的影响规律。基于所制备的三相界面多孔金结构酶电极，反应物氧气能够从气相直接快速地传输到酶催化反应界面，极大地提升了界面氧气浓度及其稳定性，从而大幅度提高了氧化酶活性及酶电极响应的稳定性。以葡萄糖...
以天然三萜皂苷七叶皂素为研究对象,分别采用吊片法、悬滴法和高速摄像机动态拍摄法探究了七叶皂素分子在气-液、液-液、固-液界面的界面行为.考察了以七叶皂素为乳化剂制备乳液的性质,以及七叶皂素对液滴在疏水固体表面润湿铺展行为的调控规律,并从分子层次角度分析了作用机理.结果表明,七叶皂素能在气-液界面发生吸附,将水的表面张力降低至42.1mN/m,临界胶束浓度为5×10?4mol/L.七叶皂素还可以在油...
为提高ZnO催化剂光催化固氮性能，克服其光生电子-空穴复合率高、可见光响应能力差以及易光腐蚀等缺点，本研究采用Cu、C共负载方式对ZnO催化剂进行改性（以下简称CuCZ催化剂）。结果显示，CuCZ-3%（Cu占ZnO质量的3%）催化剂的光催化固氮速率最大，达到4.96mmol·gcat-1·h-1，为ZnO（0.612mmol·gcat-1·h-1）的8.10倍、CZnO（C负载ZnO，3.00m...
甲烷（CH4）与CO相比具有优越的经济价值和应用前景，是光还原CO2的理想产品。然而，CO2转化效率低和生产选择性差是其实际应用的障碍。因此，如何开发高效、廉价、可选择性生产高附加值产物的光还原CO2催化剂是一项紧迫而具有挑战性的课题。
材料耐久性防护及工程化课题组是金属所的重点创新课题组，创建于九十年代初，由院士、研究员、高级工程师、以及多名博士、硕士等研究人员组成。经过二十多年的研究，攻克了重腐蚀防护难题，特别是在涂料的主要性能指标方面（抗水渗透性、湿附着力、抗阴极剥离、抗冲击及粘结强度）有重大突破，为今后发展提供了扎实的基础，开发具有自主知识产权的重腐蚀防护涂料、相关技术及设备，简称SEBF/SLF重腐蚀防护技术。
将三氟甲烷磺酸钪〔Sc（OTf）3〕用于催化δ-腈基-δ-芳基取代的对亚甲基苯醌与烯丙基硅烷的1，6-共轭加成反应，快速制备了一系列含有四级碳中心的烯丙基取代二芳基乙腈类化合物。该反应操作简单、条件温和，具有了良好的底物范围和官能团兼容性，同时腈基和烯丙基可进行后期衍生化，展示出良好的适用性。
基于钯铜催化合成靛红类化合物的新方法
靛红 钯催化 氧化 分子内关环
2021/9/10
发展了一种合成靛红的新方法，并进行了底物扩展，得到了一系列靛红类化合物。以N-烷基取代的丙烯酰苯胺类化合物为原料，在醋酸钯、碘化亚铜和氧气的催化及参与下，以42%~87%的产率合成了N-烷基化的靛红衍生物。利用该方法制备了23个靛红类化合物，并提出了可能的反应机理。该合成路线减少了保护基的使用，简洁高效。
Na2CO3催化的叠氮三甲基硅烷对δ-三氟甲基-δ-芳基取代对亚甲基苯醌的1,6-共轭加成:高效构建含三氟甲基和叠氮取代的二芳基甲烷化合物
二芳基甲烷 叠氮化合物 δ-三氟甲基-δ-芳基-取代 1 6-共轭加成
2021/9/10
报道了一种高效的δ-三氟甲基-δ-芳基-取代对亚甲基苯醌的叠氮化芳基化反应。以Na2CO3为催化剂，叠氮三甲基硅烷与δ-三氟甲基-δ-芳基取代对亚甲基苯醌发生1，6-共轭加成反应，以优异的分离产率（90%~96%）获得了结构多样的含有三氟甲基和叠氮取代的二芳基甲烷化合物。该反应具有良好的底物适用范围和官能团兼容性。
资源与生态环境研究所面向我国稀土资源重大战略需求及绿色高质量发展的国际研究前沿，以矿物学、地质学、物理、化学、生态学、环境学等多学科的理论与方法，研究特色元素与生态、环境相互作用的机制与规律；从源头开创绿色采选、分离提取、环境保护、矿山生态治理和灾害防治新技术、新方法、新装备，构建绿色开采、分离、循环利用以及环境保护的集成创新体系和工程化创新平台；实现资源绿色提取与分离、产业多相废弃物安全处置与资...
材料与化学研究所面向高性能新型功能材料开发的国家战略和产业发展重大需求，重点解决制约高等功能材料在行业应用中的“卡脖子”问题，打破国外的专利垄断和技术封锁，拓展新应用领域。旨在建设一支富有活力和干劲的多学科交叉的创新研究团队及高端功能材料研制、测试、中试、应用评估“一条龙”研发平台以保障新型功能材料从无到有、从实验室研究到产业化应用的研发条件需求。主要研究方向包括萃取化学、发光材料与应用、催化材料...