目前催化机理研究集中在催化剂表面原子对催化反应的调控,而被表面原子所包围的内部原子对催化反应的调控研究非常少。在纳米或亚纳米尺度,催化剂中每个金属原子对催化表现都有一定的贡献,那么内部原子如何影响催化性能呢？针对此科学问题,我们利用Au,Pd,Pt 三种异质原子替换位于Ag25 原子簇中心的银原子,形成由24 个银原子包围的异核双原子簇(Au@Ag24,Pd@Ag24,Pt@Ag24),研究发现电
基于多相光催化材料实现太阳能的有效利用是解决能源问题的潜在途径，但目前整体效率仍然停留在较低水平。追根溯源，这需要提高对复杂光催化反应机理和决速因素的微观认知，在理论上解决激发态和液固界面反应模拟等难点问题，促进高效光催化材料的定向优化。本报告将汇报我们对相关议题的第一性原理计算模拟研究最新进展。
金属有机骨架(MOFs)是近年来迅速兴起的一类新型多孔功能材料。这类材料的特点是结构和性质可调,而且一般具有很大的比表面积和孔体积。由于这些特点,MOFs 在催化等领域具有潜在的应用前景。
析氧反应(oxygen evolution reaction,OER)是电解水,燃料电池以及金属空气电池中的重要反应。其缓慢的动力学过程需要高效的电催化剂进行加速。目前,探索催化剂的反应机理以及开发新的OER 催化剂是目前能源材料领域的研究热点之一。
氧化物纳米结构及其与金属的界面一直是多相催化研究的一个关注重点，其所涉及的界面效应与尺寸效应也是催化中的两类基本效应。早期的表面催化研究由于局限于单晶表面而无法研究这两种效应；利用分子束外延生长，我们现在可以在不同金属基底上构筑有序氧化物纳米结构与团簇，这为在原子/电子结构尺度深入理解界面与尺寸效应铺平了道路。
催化科学与技术发展的核心是高活性、高选择性、稳定催化材料的理性设计，是目前催化科学发展所面临的重大前沿挑战。催化材料性能的优劣，不仅依赖于催化材料本征性能(活性与选择性)的高低，也同时依赖于单位质量活性位数目的 多少。
本文主要介绍近年来我们在纳米碳材料催化烷烃脱氢工业化应用尝试方面取得的研究进展以及新型纳米碳材料作为载体在负载金属催化剂催化小分子氧化还原反应中取得的新突破[1]，主要包括以下几个方面：1)我们开发了氧化镁修饰的纳米碳管催化剂(MgO/CNT)该复合催化剂具有容易成型，在制备过程中不产生废酸废液等特点，很容易规模化制备，同时该复合催化剂催化丁烷氧化脱氢制烯烃的性能要明显优于现有的磷氧化物修饰的碳纳