本文从168种碳负载的候选催化剂中筛选出33种有前景的催化剂,即:由BC3单层负载的单原子催化剂(TM@VB/C-Nn= 0-3-BC3)。随后,采用混合采样方法和XGBoost模型对合格和不合格的催化剂进行分类。通过Shapley加性解释(SHAP)分析的特征解释,筛选出两个关键特征,即活性中心价电子数(Nv)和配位环境氮取代数(Nn)。结合SHAP分析和电子结构计算,具有低价电子数的活性中心与合适的C-N配位(氮取代的中等比例)之间的协同效应可以表现出较高的催化性能。最后预测了6种极限电位低于0.4 V的优良催化剂。本工作流程提供了一种合理的方法,可以从高通量筛选结果中获得催化性能的关键信息,从而设计出可应用于其他材料和反应的高效催化剂。
Sun, J., Chen, A., Guan, J., Han, Y., Liu, Y., Niu, X., He, M., Shi, L., Wang, J. and Zhang, X. (2024), Interpretable Machine Learning-Assisted High-Throughput Screening for Understanding NRR Electrocatalyst Performance Modulation between Active Center and C-N Coordination.
DOI: 10.1002/eem2.12693
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eem2.12693
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Derong Luo, Huizi Zhao, Feng Liu, Hai Xu, Xiaoyu Dong, Bing Ding, Hui Dou*, and Xiaogang Zhang*.Outstanding Lithium Storage Performance of a Copper-Coordinated Metal-Covalent Organic Framework as Anode Material for Lithium-Ion Batteries.
DOI: 10.1002/eem2.12732
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eem2.12732
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Sajid Rauf, Muhammad Bilal Hanif, Faiz Wali, Zuhra Tayyab, Bin Zhu*, Naveed Mushtaq, Yatao Yang*, Kashif Khan, Peter D. Lund, Martin Motola, Wei Xu*.Highly Active Interfacial Sites in SFT-SnO2 Heterojunction Electrolyte for Enhanced Fuel Cell Performance via Engineered Energy Bands: Envisioned Theoretically and Experimentally.
DOI: 10.1002/eem2.12606
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eem2.12606
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4. 西北工业大学刘旭庆教授团队&赣江创新研究院黄小磊团队:通过最小气泡粘附优化电沉积裂纹结构NiPx催化剂电催化析氢稳定性
作者通过电沉积方法将掺磷金属镍(NiPx)加载到各种导电基材上,成功地开发了一种超疏氧催化电极。该电极具有独特的表面结构,其特征是突出的表面裂缝,这不仅暴露了额外的活性位点,而且赋予了电极超疏氧性能。NiPx/Ti电极在析氢反应中表现出优异的电催化活性,显著优于铂板,在1 M KOH中,在电流密度为-500 mA cm-2的过电位仅为216 mV,。此外,NiPx/Ti电极在连续电解过程中表现出优异的耐用性和坚固性,在2000小时的持续时间内保持电流密度-10 mA cm-2时的稳定性。由于制备方法简单且可扩展,这种高效稳定的NiPx/Ti电催化剂为工业水电解的发展提供了一种新的策略。
Qian Sun, Xiaoyu Hao, Dina Zhang, Tianyi Zhang, Yuanfang Zhao*, Xiaolei Huang*, Xuqing Liu.Optimizing Electrocatalytic Hydrogen Evolution Stability via Minimal Bubble Adhesion at Electrodeposited Crack-Structured NiPx Catalysts.
DOI: 10.1002/eem2.12726
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eem2.12726
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本文从金属酞菁(MPcs)的分子结构及特征、合成方法、结构优化、性能调控、催化机理等方面进行了全面综述。与此前报道的综述文章不同,本文重点介绍了基于MPcs的共轭多孔框架材料,首次总结了代表性共轭MPcs的结构优化及电催化性能提升策略。首先,我们总结了MPcs的结构特征和基本理化性质。然后,归纳了制备负载金属酞菁和共轭金属酞菁的MPcs催化剂的一般合成技术。随后,主要讨论了MPcs基电催化剂作为电极材料在各种电化学反应中的催化应用,如析氢反应(HER)、析氧反应(OER)、氧还原反应(ORR)、二氧化碳还原反应(CO2RR),氮还原反应(NRR)。最后,文章提出了当前MPcs材料存在的问题并展望了未来的发展方向及潜在应用价值。本综述深入反映了电子调制作用对催化剂的重要性,并为分子催化平台的微结构工程以提高催化性能提供重要启示。
Shuo Yang, Shruti Sarkar, Xing Xie*, Dan Li*, Jianmin Chen.Application of Optical Hydrogels in Environmental Sensing.
DOI: 10.1002/eem2.12709
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eem2.12709
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