
自2011年“单原子催化剂”的概念被提出以来,研究者一直致力于优化单原子活性位点制备并深入研究其结构-催化性能构效关系。然而,由于载体的不均匀性,大多数单原子催化剂的活性位点通常具有非均一配位环境,缺乏有效的精准调控手段。近日,清华大学化工系王铁峰课题组利用一锅溶剂热法,并辅以搅动操作保证前驱体浓度均匀分布,避免了金属纳米颗粒的形成,成功地将贵金属原子锚定于多种官能化金属有机框架内,实现了对单原子活...

近日,清华大学化工系陆奇副教授团队在电催化合成尿素领域取得进展,实现了一种常温常压下一氧化碳和氨在铂碳催化剂上的氧化偶联的新方法,有望在二氧化碳/一氧化碳的资源化绿色利用方面发挥重要作用,促进可持续发展。为实现全社会“碳达峰、碳中和”的双碳目标,使用可再生清洁电能将二氧化碳转化成大宗化学品是人类应对温室效应的一种可行手段。在所有的潜在产物中,尿素广泛应用于农业、制药以及化工等领域。目前学术界可以...

清华大学化工系胡山鹰课题组在资源型工业发展研究中取得新进展。研究以中国青海盐湖为研究对象,系统性地构建了针对大规模资源禀赋利用的综合模型,为中国区域层面资源的综合利用以及产业的绿色循环发展提供了详细的数学模型与方法基础。资源禀赋的复杂多维特征对于发展区域经济的独特产业结构至关重要,高质量、可持续的资源利用需要系统的规划和优化设计,以确定区域产业发展的最优路径。本研究基于产业生态学理念,整合资源...

近日,清华大学化工系朱兵课题组与合作者在中国化石资源代谢模式研究领域取得新进展。研究以宏观系统性方式定量刻画了化石资源在中国化工行业复杂生产过程网络中的物质转化和流动,为深入理解中国化石资源代谢模式及化工行业绿色低碳转型路径提供了科学模型和数据基础。对煤炭、石油和天然气等化石资源的利用是人类社会工业化进程的主要驱动力。从全球来看,目前有约90%的化石资源作为燃料使用(例如火电、燃油等),另外约10%...

近日,清华大学化学工程系张强教授课题组在金属空气电池双功能催化领域取得突破性成果。研究团队基于数据驱动,创造了水系双功能(氧还原与氧析出反应)催化ΔE=0.57 V的活性纪录,为水系金属空气电池的设计与开发提供了新的思路。以锌空气电池为代表的水系金属空气电池因其高理论能量密度、固有安全性和低成本优势被视作极具潜力的下一代电化学储能技术。然而,其正极侧氧还原与氧析出反应动力学极为惰性,致使电池能量效率低...

近日,清华大学化工系张强教授课题组在非共价作用的电化学分析及其能源电化学工程的应用领域取得研究成果。研究团队及其合作者揭示了非共价作用与电化学响应之间的定量关系,开创了非共价分析电化学交叉学科的研究范式,通过非共价作用调控实现了高能量密度电池器件的开发,展示了非共价调控在能源电化学工程中的巨大潜力。非共价作用描述了微观世界中区别于化学键的另一种相互作用形式,为物质的结构、性质的调控引入了新的维...

近日,清华大学化学工程系陆奇副教授团队合作在一氧化碳电化学还原反应界面研究领域取得了重要进展。通过结合电化学活性测试与原位光谱技术,团队首次揭示了电化学界面双电层结构对一氧化碳吸附及电催化还原速率的显著影响。利用高压原位表面增强红外光谱首次观测到非平衡动力学稳态下的电化学界面双电层,为双电层模型提供了新的理论视角,并深化了对电催化过程中阳离子效应的理解。利用可再生能源产生的电力促进碳的电催化转...

兼具优异力学性能和功能的一体化设计一直是高分子复合材料追求的目标,不同功能组成空间分布、微结构、及界面相互作用决定了复合材料不同功能组成能否协同发挥作用。有机-无机复合Janus材料能够将有机“软”组成和无机“硬”组成分区集成,且表面具有两亲性,能够自组织取向、迁移和聚集,为复合材料多级结构设计提供了新的构造单元。图1. Janus颗粒诱导薄膜分层结构示意图化工系梁福鑫课题组提出以软-硬分区Janus纳米颗粒诱导...

近日,清华大学化工系张如范副教授课题组在辐射制冷材料研究方面取得重要进展,设计并制备了一种可以同时利用两个大气窗口(8–13μm和16–25μm)来降温的双选择型(Dual-selective)热发射体作为高性能辐射制冷材料,并证明其在干旱炎热环境中具有明显优于现有典型辐射制冷发射体的亚环境制冷性能(指降温到环境温度以下的能力),并具有很高的耐候性和色彩兼容性,提升了辐射制冷材料的降温潜能,为其大规模实际应用提供了优...

发展低能耗的人体热管理技术对于人体健康和可持续发展至关重要。基于辐射制冷(Radiative cooling)的人体热管理技术是一种零能耗方案,可以在不消耗任何能源且无温室气体排放的情况下实现炎热环境中高效的人体降温,是传统高耗能制冷设备(如空调)的有力补充乃至替代性技术。近日,清华大学化工系张如范副教授课题组与南京大学朱嘉教授团队合作,在人体辐射制冷织物研究方面取得重要进展,设计并制备了一种可以适用于多种应用...