拧着2022年发表的3篇综述,给您拜年!
明天是大年三十,先给长期关注老司机的朋友们拜年!
辞旧迎新是咱们中国人的传统。我整理了一下2022年发表的论文,把其中3篇综述分享出来,期待能对同行有帮助。
第一篇:用以合成氨的非金属催化剂 (网络发表,还没有页码)
论文由东北大学刘创伟博士主导完成,9个表,11个图,153篇文献,总结了近些年采用非金属催化合成氨的工作,涵盖材料和催化机理,并包含了新型催化剂设计和新方法。我们和合作者一起从2016年作为新手进入合成氨领域,从第一篇纯计算工作(EES,2016)到结合铁基催化剂结合离子液体(EES,2017),再进入非金属硼催化的探索(J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 2884;Adv. Energy Mater. 2023, DOI: 10.1002/aenm.202204126, 刘创伟博士主导完成)。合成氨非常重要,也确实很难做,2023年继续!

第二篇:用以合成氨的铁基催化剂 (J. Mater. Sci. Tech., 140, 121-134 (2023))
在长达100多年的合成氨催化剂的研发中,科学家发现铁是廉价金属中最好的,目前也是工业合成氨催化剂的主要成份。这篇综述总结了一维、二维、三维铁基结构在合成氨中的表现,结合理论与实验,对于铁催化机理进行了横向对比。这些有助于理解铁活性位如何起作用,以及通过优化铁的配位环境、缺陷结构等进行性能优化。

第三篇:用以CO2还原的铜基催化剂 (Materials Horizons, published online)
不同于合成氨,在CO2电催化还原应用中,铜是廉价金属中表现最好的,但大量实验表明轻度氧化获得混合价态的铜催化剂能表现更好,这很清楚表明铜基催化既存在复杂的机理,也还具有极大的优化空间。这篇综述从单质铜出发,由不同表面铜配位差异到各类铜基化合物、单原子催化等进行了总结。希望这篇综述对正在从事碳中和研究、尤其是催化剂研发的朋友有帮助。

个人对于电催化补充一点感悟:电催化大部分涉及界面,尤其时溶剂化效应,而我们机理分析和理论模拟大部分都采用了气体分子作为参比,简化成气/固界面催化。这显然是不够的,尤其是涉及界面极化、反应物/产物的溶解和溶剂化、质子迁移等,期待后续研究能更好的考虑这些复杂因素。当然对于计算模拟难点也很明显,显性溶剂必然带来更大的计算体系和需要更长时间的充分弛豫,此时大体系、甚至超大体系模拟就很必要。所以发个宏愿,2023年能优化方法,争取做几个工作能更好的考虑溶剂环境对催化的影响。关注我的朋友应该就不奇怪,我从去年就推荐一些具备线性放大能力的密度泛函方法(如Siesta, 2023年1月底邀请到寇老师来讲课,欢迎参加)。

综述既是工作的总结,也是对当前研究动态的反思。三篇综述工作依然未能全面、深入概括相关领域的新成果、新思考、新方法,期待2023年在合成氨、碳还原和大规模制氢方面,能看到更多成果、能学到更多设计催化剂的新思路。
祝福朋友们新年快乐!