催化剂

在本工作中，团队从催化剂的物理稳定性和化学稳定性出发，系统性地提出了一体化设计策略，将影响催化剂性能的多个关键参数—

催化剂循环使用的稳定性与实际应用成本有关，是评价催化剂性能的重要指标。

为平衡催化剂性能与成本，核壳结构设计提供有效路径：Esposito团队构建W₂C@Pt核壳纳米结构(过渡金属碳化物为核/贵金属为壳)，在保持催化活性的同时显著降低铂用量。

其中SCCN催化剂性能最优(图22b)，验证了ML预测可靠性。

本文还阐明了影响催化剂性能的核心参数(ΔG*优化、内阻调控)；

该动力学特性导致铂族金属在酸/碱环境中均具高活性，而过渡金属催化剂性能显著依赖于pH值。

要克服这些障碍，就需要在双功能电催化剂的开发和理解方面取得进展。

在锂硫电池中，催化剂对多硫化物的吸附能力直接影响“穿梭效应”的抑制。

为了考察Cu-MOFs/GP复合催化剂在实际废水处理中的应用，采用设计的简易固定床装置连续催化不同浓度的盐酸四环素，在8h内保持良好的降解效率，并用降解前后溶液观察绿豆发芽生长情况，研究了连续流动催化降解后TCH的毒性。

红外光谱、XRD以及摩擦催化浸出前后的SEM图像也证实了反应前后各催化剂的晶体结构和形貌均没有受到破坏，可以作为长久的催化剂回收和再利用(图4(b)-(i))。

因此，围绕锂硫电池和钠硫电池催化剂的合理设计开展研究，具有重要的意义和价值。

图1尖晶石催化剂合理设计中的关键参数

图1尖晶石催化剂合理设计中的关键参数此外，本文还简要回顾了近年来尖晶石催化剂设计策略的研究进展，包括阳离子几何调控、掺杂、自旋态调控、缺陷引入及材料形貌优化。

文章围绕尖晶石催化剂的合理设计展开讨论，简要分析了影响其多硫化物转化效率的关键参数，包括阳离子配位环境（四面体位与八面体位）、自旋态以及金属-氧（M-O）共价性。

新加坡南洋理工大学徐梽川教授团队：关于用于多硫化物转化的尖晶石催化剂的合理设计探讨

新加坡南洋理工大学徐梽川教授团队：关于用于多硫化物转化的尖晶石催化剂的合理设计探讨-材料研究述评（英文）的博文新加坡南洋理工大学徐梽川教授团队：关于用于多硫化物转化的尖晶石催化剂的合理设计探讨精选

本文围绕尖晶石催化剂的合理设计展开讨论，简要分析了影响其多硫化物转化效率的关键参数，包括阳离子配位环境（四面体位与八面体位）、自旋态以及金属-氧（M-O）共价性。

要实现催化剂的合理设计，需深入理解材料的物理化学性质及相关反应机理。

近日，新加坡南洋理工大学徐梽川教授团队的AMRViewpoint文章“APerspectiveontheRationalDesignofSpinelCatalystsforPolysulfideConversion”在线发表。

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IFeTe/NC催化剂的合成与表征

催化剂与硫物种之间的d–p轨道杂化作用得到强化，不仅优化了多硫化锂的吸附行为，还促进了锂硫电池中双向氧化还原反应的高效进行。

利用原位拉曼测试探究了催化剂的反应微环境，当施加电位从0增加到−2V时，NiFe-NC表面的K·H₂O百分比从7.27%增加到14.87%，而NiFe-BNC表面的K·H₂O百分比仅从9.95%轻微变化到12.51%，表明NiFe-NC相对于NiFe-BNC来说具有较强的水解离和*H吸附活性。

(b-d)SSPM的SEM形貌以及催化剂分布图。

(e-g)MEPM的SEM形貌以及催化剂分布图。

SEM以及EDSmapping(图1b-1c)显示SSPM的催化剂几乎全部集中在膜表面，在膜基质内部无催化剂的分布。

CH₄产量在30min至1h内急剧上升并持续累积，表明Co@ZnO催化剂的形貌演变显著提升甲烷生成。

Co@ZnO催化剂表征：a)XRD谱；

Co表面原位形成蜂窝状ZnO纳米片，构建了Co@ZnO催化剂。

上交金放鸣等：100%二氧化碳-甲烷转化，非贵金属Co@ZnO催化剂在热水中的突破性应用上交金放鸣等：100%二氧化碳-甲烷转化，非贵金属Co@ZnO催化剂在热水中的突破性应用精选

性能飞跃：开发了原位生成的Co@ZnO催化剂，通过Zn氧化提供的强还原环境与ZnO辅助CoOₓ还原机制，实现CO₂至CH₄的100%选择性转化。

蜂窝状ZnO纳米片在Co表面原位生长，形成Co@ZnO催化剂，通过ZnO辅助的CoOₓ还原抑制钴失活。

结构设计与催化增强机制示意图：(a)通过水热法结合H₂还原合成CoWO₄/WO₂异质结催化剂的过程；

西北大学郑晓燕副教授和杨涛教授团队以及中国科学院过程工程研究所张会刚研究员团队共同提出了一种水热结合H₂还原生成的CoWO₄/WO₂异质结催化剂(图1a)的方法。

图5(a)Cu-MOFs/GP催化剂的可重复使用性；

图9(a)Cu-MOFs/GP催化剂活化PMS在固定床反应器中降解TCH示意图及实物图;

IrPtOₓ-S催化剂展现出最高的HER活性，在60.0mV的过电位下即可达到-10mAcm⁻2的电流密度，且在-0.24V电位下能提供400mAcm⁻2的电流密度，是相同电位下Pt–S(-153.7mAcm⁻2)和Pt/C(-108.7mAcm⁻2)的2.6倍和3.7倍(图5a)。

IrPtOₓ-S催化剂的HERS数和寿命分别达到5.8×10⁶nH₂nIr⁻1和6.0×10⁷h(图5g)，在已报道的HER催化剂中名列前茅。

IrPtOₓ-S催化剂的塔菲尔斜率为26mVdec⁻1，低于Pt–S(36mVdec⁻1)、IrOₓ-S(115mVdec⁻1)和Pt/C(39mVdec⁻1)(图5c)，表明其HER动力学更快，且遵循塔菲尔反应路径。

eIrPtOₓ-S催化剂在O₂饱和的0.1MHClO₄电解质中，于10mAcm⁻2电流密度下进行1020小时恒电流计时安培法测试，以及法拉第效率(FE)随时间的变化。

图5i和表S3展示了IrPtOₓ-S催化剂与已报道的基于Pt的HER催化剂在S数和MA方面的对比，凸显了其卓越性能。

在100mV过电位下，IrPtOₓ-S催化剂的转换频率(TOF)和质量活性(MA)分别为6.85±0.23s⁻1和8725.0±70AgPt⁻1，是Pt–S(3.23±0.16s⁻1，3262.0±50AgPt⁻1)的2.1倍和2.6倍，是Pt/C(2.69±0.13s⁻1，1069.0±60AgPt⁻1)的2.5倍和8.2倍(图5d)。

将IrPtOₓ-S催化剂制备成膜电极组件(MEA)，该组件同时作为阳极(氧析出反应，OER)和阴极(析氢反应，HER)(记为MEA3)，并在80°C、常压条件下，于质子交换膜水电解(PEMWE)单电池中研究了其双功能性能(图6a)。

这项工作不仅提供了一种高效的NO₃RR催化剂，还加深了对合金协同效应在中性条件下降低反应能垒机制的理解，为可持续氮转化催化剂的发展提供了通用框架。

这项工作为开发高效的NO₃RR催化剂提供了有力的设计策略，并促进了对合金协同效应在中性条件下降低反应能垒机制的基本理解。

I-t曲线和EIS测试结果反映NiFe-BNC催化剂具备更优的电子传输效率和更高效的电荷转移能力。

bNiFe-NC和NiFe-BNC催化剂的PMS吸附能；

dFe-NC、Ni-NC、NiFe-NC和NiFe-BNC催化剂金属位点的电荷密度图；

研究工作通过两步煅烧策略成功制备了双功能NiFe-BNC催化剂。

h-i催化剂/PMS体系的EPR光谱。

P-CS-Vo-0.5催化剂上的Li₂S沉积呈现三维模式，表明其具有优异的成核与生长速率。

综上所述，本研究创新性地提出了“异质原子协同锚定空位”策略，成功制备出兼具超高活性与稳定性的P-CS-Vo-0.5催化剂。

Pt/Mo₂N-NrGO催化剂的形貌表征。

Pt/Mo₂N-NrGO催化剂的结构表征。

PtL3边的X射线吸收近边光谱(XANES)表明，Pt/Mo₂N-NrGO催化剂中Pt的平均氧化态(+1.45)高于Pt金属中的0价，这表明电子部分从Pt转移到了Mo₂N链，这与XPS结果一致。

在Pt/Mo₂N-NrGO催化剂中，Pt⁴⁺与Pt⁰的积分面积比从0.50显著增加到1.16，而与Pt-NrGO相比有显著变化，这表明Mo₂N载体上的Pt物质更容易被氧化。

IVPt/Mo₂N-NrGO电催化剂的构效关系分析为了更深入地了解结构与活性之间的关系，本文系统研究了Pt/Mo₂N-NrGO催化剂的原位电化学拉曼光谱，以研究其在碱性析氢反应过程中的动态结构演化。

gPt/C和hPt/Mo₂N-NrGO催化剂的机制示意图。

为了更深入地了解结构与活性之间的关系，本文系统研究了Pt/Mo₂N-NrGO催化剂的原位电化学拉曼光谱，以研究其在碱性析氢反应过程中的动态结构演化。

实验结果和DFT计算结果均表明，Pt/Mo₂N-NrGO催化剂中丰富的界面Pt-N-Mo键合协同效应增强了水解离动力学，显著增强了H-OH键的断裂，并促进了有效的质子/电子向Pt活性位点的转移，从根本上改变了传统碱性HER动力学，使其具有类似于酸性HER反应动力学。

高效中性合成氨：优化的RuFe-NC催化剂在−0.1Vvs.

实验上，优化的RuFe-NC催化剂在−0.1Vvs.

特别是RuFe-NC催化剂在低电位下表现出优异的NH₃产率和法拉第效率。

通过选择性蚀刻方法构建的RuM-NC催化剂显著降低了反应能垒并抑制了HER竞争。

CoWO₄/WO₂催化剂的材料表征：(a)前驱体及异质结的XRD图谱；

如图1(e)所示，加入三种催化剂的Li+和Co2+浸出率均高于不加催化剂的摩擦浸出率。