
2025-11-24
?析氧反應(yīng)(OER)是電解水制氫的限速步驟,其緩慢的動(dòng)力學(xué)限制了電解水制氫技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。開發(fā)高效非貴金屬催化劑(如鈷基氧化物)是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。
????析氧反應(yīng)(OER)是電解水制氫的限速步驟,其緩慢的動(dòng)力學(xué)限制了電解水制氫技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。開發(fā)高效非貴金屬催化劑(如鈷基氧化物)是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。鈷基氧化物在堿性條件下易發(fā)生表面重構(gòu),形成活性物種CoOOH,但其重構(gòu)機(jī)制(如LOM機(jī)制)的動(dòng)力學(xué)調(diào)控及活性位點(diǎn)生成規(guī)律尚不明確。目前常規(guī)的電化學(xué)原位XAFS實(shí)驗(yàn)技術(shù)(測(cè)量時(shí)間~10分鐘)廣泛應(yīng)用于電壓依賴的催化劑活性物種的精確識(shí)別上,但是對(duì)于預(yù)催化劑的快...
2025-09-15
??鉑因高催化活性和熱穩(wěn)定性,被廣泛應(yīng)用于汽車尾氣凈化等領(lǐng)域。單原子分散的鉑催化劑能最大化原子利用率,并降低貴金屬用量,如能解決其活性與穩(wěn)定性問(wèn)題,將具有廣闊的應(yīng)用前景。
中國(guó)科學(xué)院上海高研院光源中心時(shí)間分辨組的甘濤博士和李炯研究員利用“缺陷工程調(diào)控”策略,在具有La空位的鈣鈦礦LaFeO?(v-LaFeO?)上成功錨定氧化態(tài)鉑單原子(Pt??)來(lái)構(gòu)建高性能催化劑。該催化劑無(wú)需還原預(yù)處理,即可實(shí)現(xiàn)高效的低溫CO氧化,且具有很好的穩(wěn)定性。研究團(tuán)隊(duì)基于上海光源BL11B實(shí)驗(yàn)站搭建了原位吸收譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(in situ XAFS-MS hyphenation techniques)研究平臺(tái)。并基于此技術(shù)揭示了該過(guò)程的反應(yīng)機(jī)制:鉑單原子為反應(yīng)活性中心,v-LaFeO?與Pt原子間的界面配位氧直接參與反應(yīng)。CO與界面氧結(jié)合生成CO?,消耗的氧物種通過(guò)O?在Pt位點(diǎn)的解離快速補(bǔ)充。反應(yīng)過(guò)程中鉑的配位環(huán)境雖隨氧物種循環(huán)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化,但氧化態(tài)Pt的核心狀態(tài)與高配位結(jié)構(gòu)始終保持,避免了鉑的還原團(tuán)聚或過(guò)度氧化鈍化。該研究為Pt單原子催化劑(SACs)在催化氧化反應(yīng)中“活性與穩(wěn)定性難以兼顧”的難題提供了解決方案,同時(shí)XAFS-MS聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展也為其他催化反應(yīng)的構(gòu)效關(guān)系研究提供了強(qiáng)大助力。相關(guān)研究成果發(fā)表于Journal of the American Chemical Society。該成果是在前期超低貴金屬含量催化劑與廉價(jià)催化劑開發(fā)研究(J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 16549-16557; Nat. Commun., 2021, 12, 2741; Appl. Catal. B: Environ. 2019, 257, 117943)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步通過(guò)構(gòu)建原子分散的穩(wěn)定活性位點(diǎn),成功制備出高效且穩(wěn)定的氧化催化劑。
鉑因高催化活性和熱穩(wěn)定性,被廣泛應(yīng)用于汽車尾氣凈化等領(lǐng)域。單原子分散的鉑催化劑能最大化原子利用率,并降低貴金屬用量,如能解決其活性與穩(wěn)定性問(wèn)題,將具有廣闊的應(yīng)用前景。中國(guó)科學(xué)院上海高研院光源中心時(shí)間分辨組的甘濤博士和李炯研究員利用“缺陷工程調(diào)控”策略,在具有La空位的鈣鈦礦LaFeO?(v-LaFeO?)上成功錨定氧化態(tài)鉑單原子(Pt??)來(lái)構(gòu)建高性能催化劑。該催化劑無(wú)需還原預(yù)處理,即可實(shí)現(xiàn)高效的低溫CO氧化,...
2025-09-03
上海激光電子伽馬源(SLEGS)專業(yè)組在首次實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)測(cè)量了197Au和159Tb的(γ,1n)光中子反應(yīng)截面,對(duì)SLEGS特色的光中子截面測(cè)量方法學(xué)做了檢驗(yàn),為將來(lái)光核數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性差異解決提供了研究基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)條件。
光中子反應(yīng)截面是核物理、核天體物理及核技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵參數(shù)。自上世紀(jì)60年代以來(lái),美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Livermore)和法國(guó)薩克萊核研究中心(Saclay)使用正電子飛行湮滅伽馬源所測(cè)數(shù)據(jù)存在系統(tǒng)性差異,雖經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)評(píng)估,仍未完全解決,急需重新測(cè)量和評(píng)價(jià)。上海激光電子伽馬源(SLEGS)是上海光源二期建設(shè)的國(guó)際首條基于激光康普頓斜入射(Laser Compton Slant-Scattering, LCSS)模式的22MeV以下能區(qū)伽馬射線束...
2025-09-02
研究團(tuán)隊(duì)利用SLEGS產(chǎn)生的準(zhǔn)單能伽馬束流,結(jié)合自主研發(fā)的平坦效率中子探測(cè)器陣列對(duì)197Au和159Tb光中子截面進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)量。
光中子反應(yīng)截面是核物理、核天體物理及核技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵參數(shù)。自上世紀(jì)60年代以來(lái),美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Livermore)和法國(guó)薩克萊核研究中心(Saclay)使用正電子飛行湮滅伽馬源所測(cè)數(shù)據(jù)存在系統(tǒng)性差異,雖經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)評(píng)估,仍未完全解決,急需重新測(cè)量和評(píng)價(jià)。上海激光電子伽馬源(SLEGS)是上海光源二期建設(shè)的國(guó)際首條基于激光康普頓斜入射(Laser Compton Slant-Scattering,LCSS)模式的22MeV以下能區(qū)伽馬射線束...
2025-07-26
近日,中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院(以下簡(jiǎn)稱“上海高研院”)納米氣泡研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合上海應(yīng)用物理研究所,創(chuàng)新性利用同步輻射軟X射線譜學(xué)顯微技術(shù),成功誘導(dǎo)單個(gè)亞微米級(jí)全氟己烷(PFH)液滴發(fā)生內(nèi)部相變,并實(shí)現(xiàn)相變后納米氣泡生長(zhǎng)演化的高分辨率原位觀測(cè)。
全氟碳化合物因具有優(yōu)異生物相容性,在生物醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用價(jià)值顯著。其中,低沸點(diǎn)全氟碳(PFCs)微液滴在生理?xiàng)l件下穩(wěn)定,可在能量刺激下實(shí)現(xiàn)液滴-氣泡快速相變,不僅為腫瘤靶向超聲成像與藥物遞送提供新思路,也是研究微尺度相變的理想模型體系。然而,傳統(tǒng)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)多尺度、多相態(tài)、納米級(jí)分辨的原位觀測(cè)。同步輻射軟X射線譜學(xué)顯微技術(shù)的發(fā)展為此提供了全新解決方案。近日,中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院(以下簡(jiǎn)稱“上海...
2025-04-29
2025年4月24日,由中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院與上海硅酸鹽研究所聯(lián)合研制的"碳化硅基底平面反射鏡"在上海光源科學(xué)中心順利通過(guò)測(cè)試評(píng)估。
2025年4月24日,由中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院與上海硅酸鹽研究所聯(lián)合研制的“碳化硅基底平面反射鏡”在上海光源科學(xué)中心順利通過(guò)測(cè)試評(píng)估。測(cè)試評(píng)估專家組由來(lái)自中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所、上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、深圳先進(jìn)光源研究院、中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)和上海芯上微裝科技股份有限公司等單位的7位專家組成。上海高研院院長(zhǎng)、黨委書記黃政仁,副院長(zhǎng)邰...
2025-04-10
?基于具有超快時(shí)間分辨,高通量,從埃量級(jí)到微米量級(jí)的全尺度結(jié)構(gòu)表征的上海同步輻射光源二期工程BL10U1線站在材料原位微結(jié)構(gòu)演變表征上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),能夠?yàn)閲?guó)家戰(zhàn)略高性能材料提供最先進(jìn)的微結(jié)構(gòu)原位演變機(jī)理研究表征手段。近日,線站in-house研究在軸拉伸超高分子量聚乙烯(UHMWPE)膜的應(yīng)力場(chǎng)下的微結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)演化機(jī)制,取得了一系列的研究成果。
基于具有超快時(shí)間分辨,高通量,從埃量級(jí)到微米量級(jí)的全尺度結(jié)構(gòu)表征的上海同步輻射光源二期工程BL10U1線站在材料原位微結(jié)構(gòu)演變表征上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),能夠?yàn)閲?guó)家戰(zhàn)略高性能材料提供最先進(jìn)的微結(jié)構(gòu)原位演變機(jī)理研究表征手段。近日,線站in-house研究在軸拉伸超高分子量聚乙烯(UHMWPE)膜的應(yīng)力場(chǎng)下的微結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)演化機(jī)制,取得了一系列的研究成果。雙軸拉伸UHMWPE膜因其卓越的機(jī)械性能、耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性,在防護(hù)材料、生物醫(yī)用...
2025-03-14
電化學(xué)二氧化碳還原反應(yīng)作為一種將CO2轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品和燃料的綠色技術(shù),近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。
電化學(xué)二氧化碳還原反應(yīng)(CO2RR)作為一種將CO2轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品和燃料的綠色技術(shù),近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。然而,CO2RR的效率和選擇性受到傳質(zhì)(mass transfer)的顯著影響。在電極表面,CO2的傳質(zhì)能力直接決定了反應(yīng)物的供應(yīng)效率,進(jìn)而影響反應(yīng)性能。因此,深入理解并量化質(zhì)量傳遞對(duì)CO2RR的影響對(duì)于優(yōu)化反應(yīng)條件和提高反應(yīng)效率至關(guān)重要。受限于常規(guī)表征方法的分辨率,之前的研究工作對(duì)CO2RR反應(yīng)中傳質(zhì)的影響缺少量化評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)...
2024-11-29
基于全場(chǎng)透射顯微術(shù)的上海光源納米三維成像線站BL18B具有三維結(jié)構(gòu)成像分析上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),能夠?yàn)榧{米材料、能源、環(huán)境等眾多領(lǐng)域提供最先進(jìn)的納米結(jié)構(gòu)表征和研究手段。該線站主要實(shí)驗(yàn)方法包括透射X射線顯微鏡(TXM)、納米CT和譜學(xué)成像等。近日,用戶先后在二維納米復(fù)合材料、全固態(tài)鋰金屬電池研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。納米CT技術(shù)助力二維納米復(fù)合材料連續(xù)化制備及骨再生應(yīng)用研究。石墨烯、碳化鈦MXene等二維納米材料具有優(yōu)異的力學(xué)...
2024-11-18
隨著醫(yī)學(xué)成像、X射線無(wú)損檢測(cè)和高能粒子檢測(cè)等方面研究和應(yīng)用的快速發(fā)展,對(duì)高分辨率透鏡耦合閃爍體成像儀的需求不斷增加。 然而,由閃爍體出射界面兩側(cè)折射率差異導(dǎo)致的圖像細(xì)節(jié)衰減,阻礙了閃爍體成像探測(cè)器性能的進(jìn)一步提升。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院(以下簡(jiǎn)稱“上海高研院”)上海光源科學(xué)中心科研團(tuán)隊(duì)提出了高空間頻譜增強(qiáng)重建(HSFER)技術(shù),即閃爍體出射表面制作的二維亞波長(zhǎng)高密度陣列作為光學(xué)編碼...
2024-09-30
南方科技大學(xué)/深圳綜合粒子設(shè)施研究院陳朝宇課題組與北京大學(xué)馮濟(jì)課題組,中國(guó)科學(xué)院物理所劉廣同團(tuán)隊(duì)合作,利用上海光源BL-03U ARPES線站,在電荷密度波(CDW)材料的研究方向取得重要進(jìn)展。研究發(fā)現(xiàn)CDW徹底改變了過(guò)渡金屬碲化物TaTe4的能帶面貌,區(qū)別于普遍情況下的微擾;澄清了關(guān)于該材料主要能帶的拓?fù)湫院蛯?duì)應(yīng)的量子震蕩的三維/二維性和貝里相位的爭(zhēng)議;揭示了動(dòng)量依賴的CDW能隙形成機(jī)制。相關(guān)研究成果于2024年9月12日...
2024-08-12
自旋電子學(xué)是通過(guò)對(duì)晶體管中電子自旋角動(dòng)量的有效操縱,實(shí)現(xiàn)自旋信息的存儲(chǔ)、傳輸和處理,被視為未來(lái)信息技術(shù)發(fā)展的重要方向之一;而自旋軌道耦合效應(yīng)則提供了一種通過(guò)外電場(chǎng)調(diào)控電子軌道運(yùn)動(dòng)進(jìn)而控制電子自旋狀態(tài)的重要途徑。對(duì)于結(jié)構(gòu)反演對(duì)稱性破缺的體系,靜電勢(shì)梯度引發(fā)的自旋軌道耦合作用會(huì)導(dǎo)致能帶劈裂,形成一對(duì)自旋-動(dòng)量鎖定且自旋方向相反的能帶結(jié)構(gòu),即文獻(xiàn)中提到的Rashba效應(yīng),這也是自旋電子學(xué)中的重要物理效應(yīng)之一...
2023-08-07
近日,上海光源生物大分子晶體學(xué)線站BL02U1(原BL17U1)用戶發(fā)表的CNS(Cell/Nature/Science)論文數(shù)量突破100篇。其中包括中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展4項(xiàng)、中國(guó)生命科學(xué)十大進(jìn)展2項(xiàng)、中國(guó)醫(yī)學(xué)十大進(jìn)展1項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。自2010年用戶發(fā)表第一篇Nature以來(lái),用戶解析的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)不斷創(chuàng)造新高,從2011年到2020年連續(xù)十年該線站發(fā)表的論文總數(shù)和RCR(Relative Citation Ratio)在全球130多條生物大分子晶體學(xué)線站中排名第一。...
2023-04-20
上海光源關(guān)鍵技術(shù)研制再傳捷報(bào)。繼2022年10月800mm高精度平面反射鏡自主研制取得重大突破后,上海光源光學(xué)組再接再厲,于2023年4月成功研制出1000mm大尺寸高精度X射線平面反射鏡。其各項(xiàng)參數(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,并將進(jìn)入實(shí)用化階段。2023年4月19日至20日,由來(lái)自中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京高能物理所、同濟(jì)大學(xué)、上海光機(jī)所的4位專家組成的工藝測(cè)試專家組在上海光源對(duì)1000mm大尺寸高精度X射線平面反射鏡進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果...
2023-02-07
解決能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題的一個(gè)理想策略就是開發(fā)和利用太陽(yáng)能。有機(jī)太陽(yáng)能電池(OSC)具有重量輕、溶液加工成本低、可印刷、可制備成柔性器件等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。目前,得益于非富勒烯受體的快速發(fā)展,OSC的最高光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)已突破19%。然而,這些高效率的OSC都是通過(guò)旋涂法制備的,很難推廣應(yīng)用到大面積太陽(yáng)能電池的制備。相對(duì)于旋涂,刮刀涂布是卷對(duì)卷印刷工藝的原型工具,可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)太陽(yáng)能電池的大面積制備。但是...