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1. J. Am. Chem. Soc.: 揭秘金属催化活性与自旋态的关系文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
过渡金属基化合物的电催化活性与自旋态密切相关。然而，自旋与催化活性之间的潜在关系尚不清楚。本文用密度泛函理论计算了C2N（C2N-Fe）固载铁单原子催化的氧还原反应（ORR）自旋与催化活性之间的关系。结果表明，分子催化剂吸附引起的Fe和O2的电子自旋矩随Fe向O2的电子转移量的增大而增大，从而提高了C2N-Fe对ORR的催化活性。电子自旋矩与催化活性呈近似线性关系，表明电子自旋矩是一种很有前景的铁单原子基催化剂的催化描述符。根据揭示的关系，C2N-Fe上的ORR势垒被调谐到0.10ev，这是通过对自旋态的合理操纵实现的。这些发现为研究催化活性和自旋之间的关系提供了重要的信息，为设计过渡金属单原子催化剂提供了新的策略。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.1c00889文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
2. J. Am. Chem. Soc.: 烯丙基铜配合物光催化1,3-二烯烃的对映选择性自由基氰化反应文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
1,3-二烯烃是一种易得的原料，广泛应用于实验室和工业。然而，将1，3-二烯烃转化为高附加值产品，特别是手性产品的潜力尚未得到充分开发。通过协同光催化，作者利用羧酸衍生物和三甲基硅氰化物实现了1，3-二烯烃的第一个可见光诱导的对映选择性氰化反应。在温和和中性条件下，从用户安全的化学品中，以良好的产率和高对映选择性生产各种各样的手性烯丙基氰化物。此外，初步结果也证实了这一成功可以推广到1,3-烯炔以及1,3-二烯和1,3-烯炔的四组分羰基氰化反应。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c01260。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
3. ACS Catal.：室温下染料敏化光电化电池中C-C键的光催化化学选择性裂解文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
选择性裂解碳-碳键对于聚合物降解和生物质利用等领域具有重要的应用价值。由于碳-碳键的高解离能，在温和条件和环境温度下进行涉及碳-碳键裂解步骤的化学转化仍然具有挑战性。这一基本挑战可以通过将染料敏化光电化学电池（DSPEC）系统与氢原子转移（HAT）介体（HAT-DSPEC）耦合来解决。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
在这里，作者报道了在氧化还原中性条件下，利用HAT-DSPEC在室温下对木质素中C（芳基）-C（烷基）σ-键的太阳能驱动的选择性裂解。用HAT介体4-乙酰胺-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基（ACT）在掺氟氧化锡（FTO | TiO2-NRAs | RuC）薄膜上制备并研究了光催化剂（双2,2-联吡啶）（2,2-联吡啶-4,4-二羧酸）Ru（II）（RuC）解决方案。木质素模型化合物1-（4-羟基-3,5-二甲氧基苯基）-2-（2-甲氧基苯氧基）丙烷-1,3-二醇（LMC）对RuC和ACT的光物理和电化学研究表明，在ACT和LMC存在下，RuC的金属-配体电荷转移（MLCT）激发态被有效地猝灭。HAT-DSPEC光阳极在溶液中含有表面结合的光催化剂RuC和ACT和LMC，具有良好的光电流密度，显著优于单独使用光催化剂RuC。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
此外，在HAT-DSPEC系统中，室温下LMC中C（芳基）-C（烷基）键的化学选择性断裂被证明具有显著的光催化转化数（>3000），导致在AM1.5G辐照（1个太阳，100 mW cm2）下C C键断裂的优异选择性（>90%）。这些结果是在较短的反应时间和温和的氧化还原中性反应条件下获得的，无需延长反应时间或高温。这是第一个证明HAT-DSPEC可以作为在环境温度下进行可见光驱动的选择性C-C键断裂的可行方法。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c00198文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
4. ACS Catal.：可见光诱导钯催化的肟烷基Heck反应文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
本文报道了一种可见光诱导钯催化的肟氧化C-H烷基化反应。这种温和的方案允许烷基取代肟的高效原子经济的C-C键结构。广泛的一级、二级和三级烷基溴化物和碘化物，以及一系列不同的甲醛肟，可以有效地进行这种转化。该方法的特点是可见光诱导产生亲核的杂化烷基钯自由基中间体，该中间体在亚胺部分的自由基加成和随后的β-氢消除后传递取代的亚胺。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acscatal.1c00267文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
5. ACS Catal.：Ru-Rh双金属催化剂通过甲酸盐将甲烷部分氧化为合成气文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
与水蒸气重整工艺相比，甲烷部分氧化（POM）是一种提高合成CO和H2合成气效率的潜在技术。近年来，稀土改性负载金属作为POM的活性催化剂出现，然而，稀土在这一反应中的作用尚不清楚。在这里，我们证明了在Ru/Al2O3催化剂中添加Re改变了反应机理。双金属催化剂主要通过甲酸盐将CH4氧化为CO。氧气全部利用后，进行水蒸气转化和水煤气变换，提高了CO和H2的产率。这与Ru/Al2O3不同，Ru/Al2O3主要通过将CH4完全氧化为CO2和H2O以及随后的重整反应来催化POM。在双金属催化剂中，Ru的主要作用是还原Re物种，还原后的Re物种从CH4中生成甲酸盐，并加速水蒸气重整反应。稀土的双重作用提高了催化剂的总催化性能。结果表明，稀土是催化反应的主要催化剂，而不是简单的促进剂。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acscatal.0c05491文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
6. Nat. Catal：固-液相转变诱导析氢到高选择性CO2还原的电催化转换文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
电催化剂改性常用的策略主要是基于掺杂、缺陷/形貌工程、基底设计等。在大多数情况下，这些方法只能逐步调整其结构，电子状态，从而调控其催化性能。本文报道了Ga-Sn/Ga-In合金的固-液相相变在电催化过程中会引起其原子和电子结构的瞬间和根本的转变，从而极大地影响其催化性能。通过进一步还原金属Sn/In和Ga，使Sn/In活性组分从相分离团簇转变为分散的单个原子，形成了独特的电子结构。这种原子/电子结构的跃迁与抑制析氢反应和甲酸酯法拉第效率从<35%提高到>95%密切相关。这种两态切换策略可以推广到其他催化反应中，以明确其结构和催化性能之间的相关性。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://doi.org/10.1038/s41929-021-00576-3文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
7. J. Am. Chem. Soc：通过同时调节三种取代基效应来提高分子电催化剂的CO2还原活性文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
以吡啶二亚胺基为配体的Co复合物，通过扩展共轭效应、吸电子能力和分子内静电效应三种协同取代效应的逐步整合，大大提高了其对CO2还原的电催化活性。将这些作用逐步引入到催化剂结构中，会形成一系列配合物，这些配合物在CO2还原中显示出不规则的反比例缩放关系-由于配位体电子取代基的作用，随着起始电位被驱动为正时，所产生的催化剂的最大活性增加。同时将三个效应结合到催化剂结构中，得到的Co复合物[Co(PDI-PyCH3+I–)]具有显著增强的CO2还原活性，与母体复合物相比，其活性高出一个数量级(TOFcat = 4.1 × 104 s–1)，且催化的开始电势高约0.2 V(Eonset = −1.52 V vs Fc+/0)，本征活性参数TOF0 = 6.3×10–3 s–1，在含11 M水的乙腈中生产CO的法拉第效率大于95％。这使得[Co(PDI-PyCH3+I–)]成为报道的CO2还原反应中最活跃的分子催化剂之一。我们的工作突出了一种很有前途的CO2RR分子催化剂的设计策略，该策略通过在单一催化剂结构中同时调节三个协同取代基效应来提高催化能力。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://doi.org/10.1021/jacs.0c09357文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
8. Angew. Chem. Int. Ed：分层金属-聚合物杂化物增强CO2电还原文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
CO2电还原是一个重要的课题，而设计高活性、高选择性和高稳定性的催化剂是关键。在此，我们报道了一种利用原位电合成方法制备三维(3D)分层金属/聚合物碳纸(M/聚合物-CP)电极。在制备过程中，首先采用原位电聚法制备CP表面的3D聚合物层，然后在聚合物-CP表面修饰3D金属层，得到M/聚合物-CP电极。结果表明，该方法可以制备含有不同金属(如Cu、Pd、Zn、Sn)和不同聚合物(如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其共聚物)的电极。根据所用金属的不同，这种电极可以有效地将CO2还原为所需的产物，如C2H4、CO和HCOOH。在电流密度为30.2 mA cm-2的H型电池中， Cu/PANI-CP电极上C2H4法拉第效率可达到59.4%，且电极非常稳定。对照实验和理论计算表明，金属的3D分层结构和电极的原位形成是其具有优异性能的关键。这项工作为设计和制备高效稳定的CO2电还原催化剂提供了一种新的、通用的方案。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://doi.org/10.1002/anie.202102193文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
9. Adv. Energ. Mater：相分离的钼-镍合金在氢氧化和析氢反应中具有高活性和增强的稳定性文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
碱性聚合物电解质燃料电池和碱性水电解的发展需要非贵金属催化剂进行氢氧化反应(HOR)和析氢反应(HER)。本文报道了一种由钼金属和嵌入镍金属纳米颗粒组成的相分离的钼-镍合金(PS-MoNi)。PS-MoNi具有优异的氢电极活性和较高的交换电流密度(4.883 mA cm-2)，这与已报道的非贵金属催化剂的最高交换电流密度相当。此外，与金属间化合物Mo-Ni合金（IC-MoNi）相比，非晶相分离的Mo-Ni合金具有更好的结构和电化学稳定性。PS-MoNi的击穿电压高达0.32 V，远高于已有的IC-MoNi的击穿电压。X射线吸收近边结构(XANES)和密度泛函理论(DFT)计算表明，PS-MoNi中电子从Mo向Ni转移，导致Mo表面的吸附自由能H* (δ gh *)适中。这意味着通过嵌入金属Ni纳米粒子对金属Mo进行电子密度调控可以产生优异的HOR和HER性能。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://doi.org/10.1002/aenm.202003511文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
10. ACS Catal：卟啉基电催化剂在水介质中还原CO2的分解失活途径文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
碳负载的第一行过渡金属复合物在水介质中驱动CO2电还原为CO具有优异的活性和选择性。然而，它们在负电位下的耐久性很低，且其失活机制尚不清楚。在本文中，我们提出了Co卟啉基催化剂在水溶液电解质中还原CO2的稳定性机理的深入研究。采用光谱、电化学和理论相结合的方法对Co四苯基卟啉(CoTPP)的降解反应机理进行了研究。我们的证据表明，有两种主要途径导致活性逐渐降低。第一种途径是氧化并产生催化惰性的复合物[CoIIITPP]OH。第二种途径是基于卟啉环的还原羧化而瞬间转化为[Co0TPP]2-和[Co0TPP- co]2-。后一种反应破坏了卟啉结构的π-体系，导致大环的核完全分解。与之前的报道相比，我们发现CO的直接中毒、脱金属和还原氯在失活过程中没有显著的作用。并进一步确定了体积庞大的供氧官能团不利于双阴离子的形成，并限制了CO2进入卟啉配体的易受影响的介孔位置，从而提高了催化剂的稳定性。这种效应对于-OMe-取代的聚合物CoTPP-(OMe)8尤其强烈，该复合物在低于500 mV的过电势下显示出出色的可重复使用性。相反的，像氟这样的负电取代基会抑制催化剂的活性，并且在耐久性方面没有任何优势。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://doi.org/10.1021/acscatal.0c05092文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
11. ACS Catal：铜催化剂上脉冲CO2电解的动态边界层模拟文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
脉冲电解已被证明可在通过Cu催化剂电化学还原CO2的过程中提高对C2+产物的法拉第效率（FE），但对这种提高的本质了解甚少。在这里，我们开发了一个时间相关的连续脉冲模型，该模型在0.1 M CsHCO3中的Cu上进行脉冲CO2电解，它如实地代表了实验中观察到的脉冲电解效应。本研究表明，脉冲导致Cu表面附近pH和CO2浓度的动态变化，在高阴极过电位下反复进入pH和CO2浓度升高的瞬态，从而提高了C2+的FE。利用这些观点，研究人员探索了各种脉冲形状，以建立操作条件使C2+产物的形成速率最大化，并使H2和C1产物的形成速率最小化。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c00364文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
12. J. Am. Chem. Soc.：Rh纳米棒在2H/fcc异相Au纳米片上的选择性外延生长以形成1D/2D Rh-Au异质结构用于高效制氢文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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纳米材料的相工程（PEN）使得制备具有不同于热力学稳定相的非传统相的金属纳米材料成为可能。这些非传统相纳米材料可以作为模板来构建精确控制的金属异质结构，具有广泛的应用前景。然而，模板的非常规相如何影响二次金属的形核和生长仍需要系统的探索。本文制备了具有非传统的2H/面心立方（fcc）异质相的二维（2D）方形金纳米片，分别由两对2H/面心立方（fcc）异质相和fcc相的对边以及两个2H/面心立方（fcc）异质相基面组成，然后将其用作生长一维（1D）Rh纳米棒的模板。系统地研究了金模板不同区域的不同相对Rh纳米棒过生长的影响。通过调节反应条件，制备了三种不同类型的1D/2D Rh-Au异质结构。在A型异质结构中，Rh纳米棒仅生长在fcc缺陷上，包括层错和/或孪晶界（fcc-SF/T）和金纳米片的两个2H/fcc边缘的2H相。在B型异质结构中，Rh纳米棒生长在fcc-SF/T相和2H相上，位于Au纳米片的两个2H/fcc边缘和两个2H/fcc基面上。在C型异质结构中，Rh纳米棒生长在Au纳米片的四个边缘和两个基面上。此外，C型异质结构在酸性介质中的电化学析氢反应中表现出良好的性能，是目前报道最好的Rh基和其他贵金属基HER电催化剂之一。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c00612文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
13. Adv. Energ. Mater.：亚Cu9S5纳米线单晶胞催化CO2电还原文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
作为纳米晶催化剂和单原子催化剂之间的桥梁，单晶胞催化剂由于量子效应和合成困难而无法用于催化。本文通过LaMer途径合成了24nm Cu9S5纳米线。多金属氧酸盐（POM）簇在成核过程中引入，通过共价共组装形成0.9 nm的Cu9S5纳米线，类似于聚合物领域中的A–B–A–B型嵌段共聚合（A和B分别代表Cu9S5单胞和POM簇）。多重表征表明Cu9S5以单细胞结构存在。因此，每个单位细胞都可以作为一个孤立的活性位点。在CO2电还原过程中，单细胞结构表现出较高的电催化活性和甲酸法拉第效率（FE）（在−0.8 V时为82.0%，相对于可逆氢电极（RHE）），而纳米晶体结构产生低FEs的HCOO-、甲醇和乙醇。研究表明，单细胞催化剂通过有限尺寸效应显示出巨大的精确催化潜力。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202100272文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
14. Adv. Energ. Mater.：多组分Co/Cu复合材料中的电子修饰原子位点用于高效氧电还原文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
合理设计具有成本效益和活性的电催化剂是实现氢燃料电池和金属-空气电池大规模化的关键。它的成功需要大大改善阴极氧还原反应（ORR）动力学。本文提出了一种新型的ORR催化剂，该催化剂通过在石墨碳层中封装薄的铜层修饰的Co纳米粒子形成，石墨碳层中嵌入了丰富的Co-Nx和Cu-Nx原子位点（表示为SA‐CoCu@Cu/CoNP)。SA‐CoCu@Cu/CoNP复合材料在碱性介质中表现出显著的ORR催化活性、优异的稳定性和优异的甲醇耐受性，在相同的测试条件下优于商用铂炭，在酸性介质中也具有活性。X射线光谱结果和密度泛函理论计算表明，由于嵌入纳米颗粒和附近Cu-Nx物种的给电子效应，Co-Nx活性中心的电子结构发生了改变，从而获得了优异的ORR催化性能。此外，还确定了Co-Nx位在ORR过程中抑制过氧化氢生成的有效作用，使合成的催化剂具有持久的稳定性和更高的效率，有利于实际应用。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202100303文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
15. ACS Catal.：Pdδ+介导的AgMnO4纳米棒双功能电催化剂的表面工程用于高效水电解文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
作为一种非常有吸引力的氧气和氢气的高效制备技术，水电解中的析氧和析氢反应（OER，HER）主要依赖于高效廉价的电催化剂。本研究初步合成了高锰酸银，AgMnO4（AMO），纳米粒子（NPs）与Pd0通过NaBH4还原。随后，通过退火AMO/Pd纳米复合材料（NComp-1），使用PdOx（x=1，1.5，2）进一步修饰其表面。为了优化催化性能，通过改变退火温度从160℃到360℃来调节氧化Pdδ+的化学态。观察到NComp-1的电催化活性随着温度的升高而逐渐提高，温度升高导致AMO-Pd界面产生的Pdδ+的化学状态增加。260℃的温度提供混合价态Pd（0，2+，3+），这对AMO/PdOx/Pd-260ncomp（NComp-3）的优良OER/HER活性有很大贡献。然而，360°C的温度将所有Pd转化为Pd4+，进而降低其活性，这意味着混合价Pdδ+对OER/HER的内在益处。优化的NComp-3具有增强的双功能特性，表现出极低的过电位（η10）（OER为160 mV，HER在10 mA cm–2时为58 mV）和小的Tafel斜率（OER为64.9 mV dec–1，HER为37.8 mV dec–1）。由于NComp-3具有优越的双功能性，因此在对称碱性电解槽中组装NComp-3，只需1.50V即可达到10mA cm-2的析水电流，并具有显著的长期稳定性。电催化性能的提高可能是由于AMO、PdOx和Pd之间的协同作用，显著地提高了反应中间体的吸附量、比表面积、电导率、荷质输运和稳定性。本工作强调了通过调节表面电子状态来进行表面工程的重要性，同时也为合成用于可再生能源应用的高效双功能电催化剂提供了可行的策略。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c05638文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
16. ACS Catal.：利用BaFe0.9Zr0.1O3-δ混合离子/电子导电膜和La2O3用于高耐久性催化甲烷氧化偶联制备C2碳氢化合物文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
甲烷氧化偶联（OCM）是生产乙烷（C2H6）和乙烯（C2H4）的一种有吸引力的技术；当OCM发生在混合离子和电子导电（MIEC）陶瓷膜反应器（CMR）中时，有望显著提高性能和效率，并减少二氧化碳（CO2）排放。迄今为止，对CMRs中OCM的研究仅限于在短期测量条件下研究的不稳定和不相容的材料，这阻碍了其规模化商业应用。本研究证明了BaFe0.9Zr0.1O3−δ（BFZ91）钙钛矿作为氧离子MIEC膜和氧化镧（La2O3）作为OCM催化剂能够实现长期稳定的OCM性能。在750–900°C的温度（T）范围内和进气口0–30%的甲烷（CH4）摩尔分数（XinCH4）下进行的实验测量表明，在连续运行23天期间，性能非常稳定，这一点通过材料表征得到进一步证实。在上述操作条件下，BFZ91提供0.5−1.5μmol/cm2/s之间的高氧气（O2）渗透通量（JO2）；CH4转化率（CCH4）达到∼35%，而对C2H6（SC2H6）和C2H4（SC2H4）的选择性分别高达∼50%和∼40%，显示出对操作条件的强烈依赖性。测定了C2H6（YC2H6）和C2H4（YC2H4）的产率分别在1–5%和1–7%的范围内，在较高的T下产生更多的C2H4。在没有La2O3的情况下，CCH4和C2（C2H6和C2H4）产率较低，证实BFZ91不会促进CH4在其表面上的高速氧化、重整或偶联。在部分耗氧量和纯CH4条件下，添加La2O3的BFZ91的OCM性能稳定。此外，通过对混合物成分的详细分析，可以确定OCM化学中的主要反应。结果表明，在我反应器内，CH4完全氧化为CO2和水蒸气（H2O）与CH4氧化为C2H6和H2O（均在La2O3催化剂上）同时发生，但有价值的C2H4的生产主要是通过气相C2H6非氧化脱氢进行的；在La2O3催化剂上未发现该反应进行。除了所研究的材料具有商业化的前景外，本文提出的研究OCM化学和膜-催化剂耦合的方法有望促进OCM领域的进一步发展。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c04888文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
17. Adv. Mater. ：共价三嗪骨架/金属氧化物杂化光电极有助于稳定无偏光电化学总水分解效率超过3%文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
使用氧化物基光电极的光电化学（PEC）水分解系统对于太阳能到化学能的转换非常有吸引力。然而，尽管经过几十年的研究，开发高效稳定的光电极用于实际应用仍然是一个挑战。本文通过电聚合将含有双噻吩部分的共价三嗪骨架（CTF‐BTh）薄层均匀地沉积在Cu2O光电阴极和Mo掺杂BiVO4光电阳极的表面上以构建新的混合光电阴极，成功地解决了效率和稳定性问题。CTF-BTh具有合适的能带结构，与每种金属氧化物形成良好的带边排列，分别与Cu2O和Mo掺杂的BiVO4形成p-n结和交错II型异质结。因此，所制备的混合光电极具有显著提高的PEC性能。同时，CTF‐BTh薄膜还可作为两个光电极的有效耐腐蚀覆盖层，以抑制光腐蚀，可长期运行150小时，光电流密度损失仅约为10%。此外，包含CTF-BTh涂层光电极的独立无偏PEC串联装置显示出3.70%的太阳能-氢气转换效率。即使连续运行120h，效率仍能保持在3.24%。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202008264文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
18. ACS Catal.：HZSM-5上甲醇制烷烃催化剂的失活机理文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
甲醛（HCHO）是甲醇在甲醇转化为碳氢化合物（MTH）过程中原位脱氢生成的，它与烯烃、二烯烃、芳烃等有机发生反应而失活。在MTH催化过程中，这些甲醛介导的途径导致失活的倾向性是通过使用位置损失选择性和产率作为催化剂失活的数值评估来评估的。在673K温度下，HCHO、CH3OH的分压分别为0.2 kPa、12 kPa，当加入1 kPa丙烯作为共同进料分子，催化位点的选择性降低了80%，当加入甲苯作为共同进料，催化活性位点的选择性提高2倍，当加入1,3-丁二烯时，催化活性位点的选择性提高150倍，说明烯烃与HCHO的反应是非活化的，而芳烃和二烯烃与HCHO的反应途径导致催化剂失活。此外，二烯烃比芳烃更容易通过HCHO介导的反应引起失活，这表明二烯烃可能是HCHO介导的失活途径中的关键中间体。HCHO的失活选择性随HCHO 气氛压力的增加而增加也证实了这一点，这意味着HCHO中普遍存在的失活途径比主要的竞争性非失活途径更关键。这似乎是因为HCHO在失活的过程中与自身或HCHO衍生物（如二烯或芳香族）发生反应，而二烯或芳香族是MTH催化过程中HCHO介导途径的已知产物。因此，二烯类化合物和HCHO应被视为引发MTH催化失活的关键中间体，消除多不饱和物种和/或拦截这些中间体与HCHO的反应序列的策略将有可能提高MTH催化过程中催化剂的寿命。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c05335文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
19. Angew. Chem. Int. Ed.：模板导向的Pd基超薄多孔金属间化合物纳米片的快速合成，可高效还原氧文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
由于原子间相互作用的增强，原子有序的金属间化合物纳米粒子相对于其无规合金纳米粒子通常表现出更好的催化活性和耐久性。然而，传统的合成方法费时、高温，对金属间纳米颗粒的结构控制能力还很差，阻碍了金属间纳米催化剂的发展。在此，作者报告了一种模板导向的策略，用于快速合成尺寸可调的Pd基（Pd，M=Pb，Sn和Cd）超薄多孔金属间化合物纳米片（UPIN）。这一策略的实质在于在合成过程中使用预晶种作为模板来控制外来原子的沉积和随后的原子间扩散。以氧还原反应（ORR）为模型反应，合成的Pd3Pb-UPINs具有优异的活性、耐久性和耐甲醇性。Pd3Pb-UPINs中Pd和Pb之间的良好几何结构和原子间相互作用是ORR性能增强的原因。作者相信这种模板导向的合成策略是金属间化合物纳米晶体形状控制合成的一种普遍途径，并将为金属间化合物纳米催化剂提供新的机遇。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://doi.org/10.1002/anie.202100307文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
20.Angew. Chem. Int. Ed.：多孔铜电催化剂上残留氯诱导的阳离子活性物种用于稳定地电化学CO2还原制C2+文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
电化学二氧化碳（CO2）还原反应（CO2-RR）是一种非常有吸引力的方法来处理CO2的过量排放，并以碳中性的方式生产有价值的燃料和化学品。许多研究致力于提高铜基电催化剂上高值多碳产物（C2+）的活性和选择性。然而，铜基CO2-RR电催化剂的催化稳定性较差，主要原因是在CO2-RR条件下结构的降解和活性物种的损失。到目前为止，大多数报道的铜基电催化剂的稳定性超过几十小时，这限制了铜基电催化剂在CO2-RR方面的发展。本文报道了一种多孔的氯掺杂铜电催化剂，与可逆氢电极（VRHE）相比，在-1.00 V下表现出53.8%的高C2+法拉第效率（FE）。重要的是，该催化剂在超过240小时的长期电催化中表现出优异的催化稳定性。实验结果表明，在长时间电化学CO2还原过程中，氯诱导的稳定的阳离子Cu0－Cu+物种和具有丰富活性位点的良好保存的结构是维持C2+高FE的关键。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://doi.org/10.1002/anie.202102606文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
21.Nat. Commun.：通过锂调节实现双硫空位以促进CO2电还原制正丙醇文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
电化学CO2还原可以产生高能量密度的有价值的产物，但该过程存在选择性差、产率低等问题。丙醇是一种具有挑战性的产品，因为复杂的C3形成机制需要稳定的*C2中间体和随后的C1-C2偶联。密度函数理论计算表明，在六方硫化铜上形成的双硫空位可以作为稳定CO*和OCCO*二聚体的有效电催化中心，进一步CO-OCCO偶联形成C3物种，这在单硫空位或无硫空位的CuS上是不可能实现的。本文采用电化学锂调策略合成了双硫空位，并通过充放电循环次数对硫空位的密度进行了调节。相对于H电池中的可逆氢电极，双硫富空位CuS催化剂在-1.05 V下对正丙醇的法拉第效率为15.4±1％，在流通池中，在-0.85 V下具有9.9 mA cm-2的局部电流密度，与报告的最佳电化学二氧化碳还原为正丙醇的效果相当。这一工作提出了一种有吸引力的方法来创建阴离子空位对作为多碳产品的催化中心。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://doi.org/10.1038/s41467-021-21901-1文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
22.Angew. Chem. Int. Ed.：芳基/芳基重氮烷的光化学卡宾转移反应——实验与理论文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
控制卡宾中间体的反应活性是发展选择性卡宾转移反应的关键参数，通常通过单重态金属卡宾中间体的金属配合物来实现。在这项实验和计算相结合的研究中，作者发现自由二芳基卡宾的反应性可以由取代基的电子性质来控制，而不需要外加添加剂。给电子基团和吸电子基团的引入对二芳基卡宾中间体的单重态-三重态能量分裂和连续卡宾转移反应的活化能产生了显著的扰动。现在，该策略克服了二芳基卡宾的反应性长期存在的范式，并实现了与炔烃的高度化学选择性卡宾转移反应。作者证明了通过光解相应的重氮化合物可以很容易地获得游离的二芳基卡宾，并且这些卡宾可以进行高度化学选择性的环丙烯化、级联或C-H功能化反应。实验和理论机理分析证实了不同卡宾自旋态的参与，并对所观察到的反应性进行了合理的解释。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://doi.org/10.1002/anie.202100299文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
23.Angew. Chem. Int. Ed.：通过固态NMR光谱深入了解Mo / ZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化的双重活性中心文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
Mo/ZSM-5分子筛催化剂上甲烷脱氢芳构化（MDA）为天然气直接转化为高附加值化学品提供了一条很有前景的途径。了解Mo/ZSM-5上活性中心的性质是该工艺技术应用中需要解决的挑战之一。本文利用1H{95Mo}双共振固体核磁共振波谱，通过直接观察Brønsted酸位点与分子筛通道中Mo物种之间的核间空间相互作用，确定了Mo/ZSM-5催化剂上接近的双活性位点。在MDA过程中，酸性质子-钼空间相互作用与甲烷转化和芳烃生成有关，是决定催化剂活性和寿命的重要因素。通过1H{95Mo}双共振和二维1H‐1H相关NMR波谱检测烯烃和芳烃在Mo/ZSM‐5通道中与活性Mo位点和Brønsted酸位点的主客体相互作用，监测烯烃和芳烃的产生，揭示了MDA反应过程中烯烃在烃池（hydrocarbon pool）过程中的中间体作用。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://doi.org/10.1002/anie.202017074文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
24.Angew. Chem. Int. Ed.：二维金属-有机骨架纳米片的大规模可扩展界面合成，用于电化学过氧化氢的生产文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
二维（2D）金属有机骨架纳米片（MOF-NSs）在催化中起着重要作用，但大多数制备方法是通过超声波或溶剂热法，然而这很难实现具有调制活性位点的MOF的大规模生产。本文提出了一种液-液界面合成方法，用于大规模制备一系列2D-Ni-MOF-NSs。作者证明，通过调节金属前驱体和有机连接体的比例（R M/L），可以调节活性中心。有趣的是，Ni MOF NSs对2e到过氧化氢（H2O2）的氧还原反应（ORR）表现出高度依赖RM / L的活性，其中RM / L为6的Ni MOF NSs表现出最佳的接近零的过电位，在0.1 M KOH中具有约98％的H2O2选择性和约80 mmol gcat-1 h-1的产率，这使其成为用于H2O2合成的有希望的电催化剂。x射线吸收精细结构谱表明，活性中心的配位环境由饱和转变为不饱和，部分不饱和金属原子是产生最佳电催化中心的关键。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://doi.org/10.1002/anie.202100897文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
25.Angew. Chem. Int. Ed.：高通量电子衍射揭示了一种隐藏的用于电催化的新型金属有机框架文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
金属有机框架（MOF）以其无机建筑单元和有机连接体的多功能组合而闻名，这为广泛的应用提供了巨大的机会。然而，许多MOF通常是以多相多晶粉末的形式合成的，这对X射线衍射的研究具有挑战性。因此，为了加速新材料的发现，开发新的结构表征技术是迫切需要的。在这里，作者报告了一种通过三维电子衍射（3DED）对MOF纳米和亚微晶进行结构分析的高通量方法。在通过3DED研究已知的ZIF-CO3-1材料的过程中，首次发现了痕量的新型沸石-咪唑酸盐骨架（ZIF），称为ZIF-EC1。使用3DED数据解析并完善了两个ZIF的结构。ZIF-EC1具有密集的3D框架结构，该结构是通过将单核和双核Zn簇与2-甲基咪唑盐（mIm-）连接而构建的。ZIF-EC1由Zn3(mIm)5(OH)组成，具有较高的N和Zn密度。结果表明，由ZIF-EC1衍生的N掺杂碳材料是一种有希望的氧还原反应（ORR）的电催化材料。这种新型MOF的发现及其向高效电催化剂的转化，凸显了3DED在开发新材料及其应用方面的强大能力。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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https://doi.org/10.1002/anie.202016882文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/84577.html
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