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单原子材料在电化学生物传感中的研究进展
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作者 江博文 陈敬轩 +2 位作者 成永华 桑微 寇宗魁 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期123-136,共14页
电化学传感器具有响应速度快、专一性强及准确性高等特点,已成为生物传感快速检测的重要发展方向之一,但目前难以达到对单个生物分子的检测水平,这主要受限于作为核心部件的探针材料.单原子材料由于其简单明确的原子局域结构,且具有媲... 电化学传感器具有响应速度快、专一性强及准确性高等特点,已成为生物传感快速检测的重要发展方向之一,但目前难以达到对单个生物分子的检测水平,这主要受限于作为核心部件的探针材料.单原子材料由于其简单明确的原子局域结构,且具有媲美于生物酶的统一活性位点,是一种极具潜力的探针材料,因此受到了广泛关注.本文综合评述了具有均一局域配位环境的单原子材料的合成,以及其在电化学生物传感中的应用,并对单原子材料在未来电化学生物传感中面临的挑战和机遇进行了展望. 展开更多
关键词 原子材料 局域配位结构 电化学生物传感 健康监测
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单原子材料类酶催化及生物医学应用研究进展
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作者 沙蒙 许维庆 +2 位作者 吴志超 顾文玲 朱成周 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期206-221,共16页
纳米酶因其经济、稳定、性质可调和可循环利用等诸多优势,成功地克服了天然酶在实际应用中的不足.单原子材料的出现使得对纳米酶的研究迈入原子水平,其较高的原子利用率、独特的配位环境和较强的金属-载体相互作用为揭示纳米酶构效关系... 纳米酶因其经济、稳定、性质可调和可循环利用等诸多优势,成功地克服了天然酶在实际应用中的不足.单原子材料的出现使得对纳米酶的研究迈入原子水平,其较高的原子利用率、独特的配位环境和较强的金属-载体相互作用为揭示纳米酶构效关系及调控类酶活性提供了可能.本文总结了近年来单原子材料类酶催化的研究进展,重点讨论了单原子材料类酶活性的调控策略和催化机理,概述了单原子类酶材料在癌症治疗、抗氧化治疗、抗菌以及生物传感等方面的应用,并对单原子类酶材料的发展前景进行了展望. 展开更多
关键词 原子材料 类酶催化 纳米酶 生物医学应用
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MOFs衍生镍单原子材料电催化还原化学镀镍废水中的亚磷酸盐 被引量:1
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作者 吴秋宇 雷泽锐 +5 位作者 张浩峰 杜建伟 文树龙 贺框 张明杨 黄凯华 《电镀与涂饰》 CAS 北大核心 2023年第21期73-84,共12页
通过水热合成和高温煅烧制备了一种具有电催化还原活性的MOFs(金属有机骨架化合物)衍生镍单原子材料(标记为Ni@NC),将其负载于石墨毡上用作化学镀镍废水中亚磷酸盐电催化还原为次磷酸盐的阳极,以实现化学镀镍工艺中磷的循环。分析了所得... 通过水热合成和高温煅烧制备了一种具有电催化还原活性的MOFs(金属有机骨架化合物)衍生镍单原子材料(标记为Ni@NC),将其负载于石墨毡上用作化学镀镍废水中亚磷酸盐电催化还原为次磷酸盐的阳极,以实现化学镀镍工艺中磷的循环。分析了所得Ni@NC催化材料的微观形貌、晶体结构、元素组成和电化学性能。通过电催化还原反应实验研究了反应器构型、电流密度、pH、反应时间和电极重复使用次数对Ni@NC电催化还原性能的影响。在采用阳离子交换膜的情况下,以电流密度10 mA/cm2反应120 min,pH为3的模拟废水中亚磷酸盐的还原率达到60%左右。 展开更多
关键词 化学镀镍 废水处理 亚磷酸盐 金属有机骨架化合物 原子材料 电催化还原
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配位环境可调的Cu单原子的合成及催化加氢性能研究 被引量:6
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作者 李玲玲 刘宇 +1 位作者 宋术岩 张洪杰 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第1期16-21,共6页
具有可控配位环境的高催化活性和选择性的稳定单金属位点催化剂的合成仍然具有挑战性.本工作采用阳离子交换策略合成了两种具有不同配位结构的Cu单原子催化材料.该策略主要依赖于硫化物的阴离子骨架和富含N的聚合物壳在高温退火过程中... 具有可控配位环境的高催化活性和选择性的稳定单金属位点催化剂的合成仍然具有挑战性.本工作采用阳离子交换策略合成了两种具有不同配位结构的Cu单原子催化材料.该策略主要依赖于硫化物的阴离子骨架和富含N的聚合物壳在高温退火过程中产生大量的S和N缺陷,精确合成了富边缘S和N双修饰的单金属Cu位点催化材料.在这两种材料,一种Cu单原子具有硫(S)、氮(N)双配位,一种Cu单原子只有单一的S配位. Cu中心原子的第一壳层配位数为4, Cu-S/N-C的结构为Cu-S_(1)N_(3), Cu-S-C的结构为Cu-S_(4).实验表明, S、N双修饰的Cu单原子材料在室温下催化硝基苯加氢过程中表现出较高活性.反应20 min后,在Cu-S/N-C催化下,硝基苯加氢转化率达到100%,循环使用5次后活性未见显著下降.该发现为调节中心金属配位环境以提高单原子催化材料的性能提供了一种可行的方法. 展开更多
关键词 原子催化材料 铜掺杂碳材料 催化加氢 非均相催化
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单原子催化材料在电化学氢循环应用中的研究进展
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作者 陈长利 米万良 李煜璟 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期159-175,共17页
单原子催化剂(SACs)是一类仅含有孤立的单个金属原子作为催化活性中心的催化材料.由于其具有100%的原子利用率、独特的化学结构及优异的催化活性等优点,近年来在电化学催化和电能转换设备领域备受关注.本文综合评述了单原子催化材料的... 单原子催化剂(SACs)是一类仅含有孤立的单个金属原子作为催化活性中心的催化材料.由于其具有100%的原子利用率、独特的化学结构及优异的催化活性等优点,近年来在电化学催化和电能转换设备领域备受关注.本文综合评述了单原子催化材料的设计理念、合成方法和表征方法,同时对其在氢电化学循环(电解水制氢和氢燃料电池领域)的实际应用进行了系统介绍,并对单原子催化材料的研究和应用前景进行了展望. 展开更多
关键词 原子催化材料 电催化 电解水制氢 氢燃料电池
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氮掺杂多孔碳负载铁单原子对电极的膜厚对染料敏化太阳能电池性能的影响
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作者 赵开封 张萧宇 +4 位作者 付宇航 韩笑 曹颖 李小亭 李玲 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1407-1413,共7页
利用分子笼封装前驱体而后热解的策略,制备了具有高催化活性的氮掺杂多孔碳(NPC)负载孤立的单个Fe原子(Fe-ISAs/NPC)电催化剂,并作为对电极用于染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSCs)。通过电化学测试研究了Fe-ISAs/NP... 利用分子笼封装前驱体而后热解的策略,制备了具有高催化活性的氮掺杂多孔碳(NPC)负载孤立的单个Fe原子(Fe-ISAs/NPC)电催化剂,并作为对电极用于染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSCs)。通过电化学测试研究了Fe-ISAs/NPC对电极的膜厚对DSSCs光电性能的影响。测试结果表明,Fe-ISAs/NPC对电极的膜厚为16μm时,DSSCs的光电转换效率最高(8.03%)。 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 原子催化材料 对电极 膜厚
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具有平面超薄膜结构的二维材料太阳能吸收器
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作者 王林 刘东 李强 《中国科学院大学学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2018年第2期270-274,共5页
单原子层二维材料是有潜力的太阳能光伏电池材料。研究基于二维材料的具有简单平面结构的太阳能吸收器的吸收率能否达到100%。提出二维材料/透明材料/金属基底结构,引入透明材料厚度和入射角度2个可调参数,因而能满足增强平面薄膜结构... 单原子层二维材料是有潜力的太阳能光伏电池材料。研究基于二维材料的具有简单平面结构的太阳能吸收器的吸收率能否达到100%。提出二维材料/透明材料/金属基底结构,引入透明材料厚度和入射角度2个可调参数,因而能满足增强平面薄膜结构吸收率的2个维度的相位匹配条件。以MoS_2和石墨烯为例,研究表明一定存在一对透明材料厚度值和入射角度值,使结构吸收率达到100%。平面结构加工简单,利于推广二维材料在光伏转换中的应用。 展开更多
关键词 原子层二维材料 太阳能 吸收器 平面超薄膜
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