上海交通大学周宝文/麦吉尔大学宋俊，Angew!

学术 2024-11-28 14:56 广东

【做计算找华算】理论计算助攻顶刊，50000+成功案例，全职海归技术团队、正版商业软件版权！

太阳能驱动木质素重整原则上为合成气的生产提供了碳中性途径。到目前为止，在还原剂/氧化剂存在的情况下，将简单的木质素模型化合物转化为各种产品已经得到大量研究。但是，由于具有复杂的化学键网络结构，光催化天然木质素转化为合成气的效率有限。

最近，有人通过将贵金属与硅晶片上的InGaN纳米线偶联，显示出相当大的合成气活性。然而，贵金属的单一活性位点更倾向于激活C-O键，这不利于利用C-C键(木质素中约70%的键丰度)。此外，贵金属的高价格和稀缺性也限制了其大规模应用。因此，探索低成本和多功能光催化剂同时打破C-C和C-O键对于高效生产合成气具有重要意义，但这仍具有挑战性。

近日，上海交通大学周宝文和麦吉尔大学宋俊等设计了一种双原子Fe-Mn共催化剂，通过将其在硅片上与InGaN NWs组装，用于光驱动的水中天然木质素转化为合成气。

实验结果表明，在优化条件下，FeMn修饰的InGaN NWs的合成气生产速率为42.4 mol g_cat^-1 h^-1，CO/H₂比率为2~5，这对各种下游产品的生产非常重要。再加上FeMn的高催化效率，合成气的转换频率(TOF)达到了22086 mol_合成气mol_FeMn^-1 h^-1。此外，光能-合成气转化效率达到了11.8%，其性能可与最先进的Pt催化剂相媲美。

基于同位素跟踪研究、模型化合物实验、原位光谱表征和理论计算，在原子水平上研究了FeMn在木质素和水转化为合成气中的关键作用。结果发现，FeMn双位点能有效地同时激活木质素中的C-C和C-O键，因此它可以通过在不破坏芳香族框架的情况下释放•CH₃，最大限度地利用富OCH₃和C₃H₇基团来生产合成气。

此外，FeMn有助于通过光生空穴从•CH₃和•OH连续释放质子，同时显著抑制氢和羟基还原为水。总的来说，该项工作报道了一种具有成本效益的辅助催化剂，用于有效光驱动合成气生产，且反应过程只需输入木质素和水而不用任何添加剂。

Binary iron-manganese cocatalyst for simultaneous activation of C-C and C-O bonds to maximally utilize lignin for syngas generation over InGaN. Angewandte Chemie International Edition, 2024. DOI: 10.1002/anie.202413528

【做计算找华算】

🏅 我们提供专业的第一性原理、分子动力学、生物模拟、量子化学、机器学习、有限元仿真等代算服务。

🎯我们的理论计算服务，累计助力5️⃣0️⃣0️⃣0️⃣0️⃣➕篇科研成果，计算数据已发表在Nature & Science正刊及大子刊、JACS、Angew、PNAS、AM系列等国际顶刊。 👏👏👏

👉 点击阅读原文加我，探索更多优惠💖

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyMzcyNDM0MA==&mid=2247613623&idx=1&sn=4259be2f70cd12d4afe93315c68d9115

催化开天地

催化开天地（Catalysis Opens New World），分享催化基本知识，关注催化前沿研究动态，我们只专注于催化！

浙大/西工大AFM: Cu NP/FeNC加速质子连续转移，用于高选择性电催化乙炔半加氢

江南大学刘小浩J. Catal.：构建“双相双路易斯酸碱对”催化体系，助力CO2制乙醇产率提高37.8倍！

震惊！预存高至30%增值，年终回馈重磅加码，全年无忧，狂发顶刊！

浙大/西工大AFM: Cu NP/FeNC加速质子连续转移，用于高选择性电催化乙炔半加氢

南航/东华大学Angew: 非晶态NiO快速表面重构，促进工业电催化EOR

物构所Angew：构建Ag/Cu2O界面，用于中性CO2高效电还原为C2H4

上海交通大学周宝文/麦吉尔大学宋俊，Angew!

南航/东华大学Angew: 非晶态NiO快速表面重构，促进工业电催化EOR

刘巍，Nature Catalysis！

VASP处理神器来袭！秒变计算大神，无需安装，免费下载即刻用！

郑大第一单位！Nat. Commun.: 构建高密度非对称Fe双原子中心，实现高效稳定OER

中国科学技术大学&河南大学，Nano Energy！

郑大第一单位！Nat. Commun.: 构建高密度非对称Fe双原子中心，实现高效稳定OER

中国科学技术大学&河南大学，Nano Energy！

吉大/浙工大/中大ACS Energy Lett.: 微量Rh活化表面Ni，增加局部电荷以实现pH通用制氢

普林斯顿大学任智勇团队&匹兹堡大学王国峰团队JACS：低成本低能耗的高浓度C2+醇的电化学生产

0元算名额告急！DFT计算限时免单，最后一天，不容错过！

太原理工大学郭俊杰/刘培植，发表AFM！

云南大学，Adv. Sci.: 富空位V3S4纳米片上锚定单原子W，加速电催化HER

大连海事大学EES: 引入动态电子-能量继电器，显著抑制钙钛矿中电荷复合

云南大学，Adv. Sci.: 富空位V3S4纳米片上锚定单原子W，加速电催化HER

太原理工大学郭俊杰/刘培植，发表AFM！

催化剂设计！2个人，一篇Science综述！

小白必入！分子计算辅助工具MView：告别编程，让繁琐操作一键清零！

光催化！武汉理工大学/中国地质大学（武汉），Nature子刊！

南京大学朱嘉/东南大学王金兰，AM！

黑大/南洋理工/厦大JACS: WN调制Pt电子结构，提升氢氧化和抗CO中毒性能

光催化！武汉理工大学/中国地质大学（武汉），Nature子刊！

催化||顶刊集锦：EES/Angew/JACS/AM/AFM/Adv. Sci./ACS Energy Lett.等

量子化学界的懒人福音来啦！MView软件发布会：让代码拜拜，高效计算嗨起来！！

地大/武理/郑大Angew: Bi2WO6上外延生长CuS，实现界面晶格匹配促进CO2光还原

厦门大学文玉华，ACS Catal.！

催化||顶刊集锦：JACS/Angew./Nat. Commun./AFM/ACS Catal.等成果

地大/武理/郑大Angew: Bi2WO6上外延生长CuS，实现界面晶格匹配促进CO2光还原

湖南大学邹雨芹，JACS！

量子化学界的懒人福音来啦！MView软件发布会：让代码拜拜，高效计算嗨起来！！

重磅！马普研究所所长，Science！

南师大/南通大学AFM: MoC中掺入Ru单原子，增强碱性HER反应

南昌大学徐香兰ACS Catal.: Mn掺杂起大作用，促进Ru/TiO2低温催化CO2甲烷化

厦门大学文玉华，ACS Catal.！

南师大/南通大学AFM: MoC中掺入Ru单原子，增强碱性HER反应

重磅！马普研究所所长，Science！

终极优惠来袭！理论计算全场8折，更有2000元+返利，不容错过！

黑龙江大学井立强/边辑/张紫晴，Nature子刊！

武汉大学定明月/顾向奎/徐艳飞，AFM！

中国科学技术大学江海龙团队，Angew！

中国科学院福建物质结构研究所王要兵课题组因科研工作需要，公开招聘科研秘书1名。

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉