兼具氧還原和氧析出高活性過渡金屬配位的新型電催化劑
氧電極反應的氧還原（oxygen reduction reaction）和氧析出（oxygen evolution reaction）反應是電化學能量轉換過程的重要步驟。研究表明一系列具有納米結構的過渡金屬-氮-碳化合物作為傳統貴金屬催化劑（例如鉑、銥、釕等）的替代物也表現出優異的氧電極反應活性。對此，澳大利亞阿德萊德大學的喬世璋教授課題組以一種新型的富氮化合物——氮化碳（graphitic carbon nitride, g-C3N4）為平臺開發出一系列同時對氧還原和氧析出具有高活性的新型金屬-氮-碳化合物催化劑。 傳統的過渡金屬-氮-碳化合物由于復雜的納米結構以及金屬與不同氮物種之間多變的配位環境，電催化活性的本質一直難以確定。而g-C3N4分子框架可以提供高濃度且組分單一的不飽和吡啶型氮，額外的孤對電子可以捕獲并與一些金屬離子在g-C3N4的三嗪雜環中配位。對此，該團隊采用了理論計算與實驗驗證相結合的手段預測并開發了......閱讀全文
兼具氧還原和氧析出高活性過渡金屬配位的新型電催化劑
氧電極反應的氧還原（oxygen reduction reaction）和氧析出（oxygen evolution reaction）反應是電化學能量轉換過程的重要步驟。研究表明一系列具有納米結構的過渡金屬-氮-碳化合物作為傳統貴金屬催化劑（例如鉑、銥、釕等）的替代物也表現出優異的氧電極反應活性
解析：過渡金屬氧化物的表面氧還原活性
背景 氧還原反應(ORR)是燃料電池性能的關鍵瓶頸之一。到目前為止，該反應的最活躍、最穩定的電催化劑是鉑族金屬元素。而過渡金屬氧化物(TMO)是一類在氧化條件下實現運行穩定性的替代材料。不幸的是，人們通常發現TMO的活性遠不如Pt。 研究的問題 本文確定了為什么很難找到具有高ORR活性的T
為什么許多過渡金屬能做催化劑
過渡金屬做催化劑原因因為過度金屬有d軌道電子,或者有空的d軌道,在化學反應中可以提供空軌道充當親電試劑,或者提供孤對電子充當親核試劑,形成中間產物,降低反應活化能,促進反應進行.過渡金屬催化劑特點①過渡金屬氧化物中的金屬陽離子的d電子層容易失去電子或奪取電子,具有較強的氧化還原性能。②過渡金屬氧化物
研究人員發展高活性電催化氧還原反應催化劑
電催化氧還原反應（ORR）是能源轉換和存儲中的重要環節，在催化的d-帶中心理論的指引下，目前的電催化劑設計與制備正從貴金屬向過渡金屬基材料的方向發展以降低能源轉換的成本。通常主族金屬元素由于本身非局域化的外層電子導致其缺乏合適的半滿軌道進行多電子催化而被認為活性較差，因而基于主族s區金屬制備的材
高曲率多層納米結構包覆過渡金屬氮碳材料用于氧電催化
全文速覽 近日，陜西師范大學鄭浩銓教授、林海平教授和曹睿教授合作，設計制備了一種新型高曲率多層彎曲結構（也稱為洋蔥碳結構，onion-like carbon, OLC）納米球包覆Co-N-C（OLC/Co-N-C）材料，如下圖1所示。與20%Pt/C+RuO2復合貴金屬催化劑相比，OLC/
過渡金屬催化劑是生命起源的關鍵
要解釋生命如何在地球上出現這個懸而未決的大問題，就像是回答先有雞還是先有蛋的悖論：諸如氨基酸和核苷酸這樣的基本生化物質，是如何在生物催化劑（蛋白質或核酶）出現之前而完成其構造的？在最新一期《生物學通報》（The Biological Bulletin ）上，科學家發
新型正極材料助力鋅—空氣電池開發
近日，海南大學教授鄧意達、鄭學榮團隊在氧電催化方面取得了重要進展。相關研究成果以《自發硫化策略調制鎳鈷—（氧）羥基硫化物局部電子結構以增強氧電催化》為題，發表在《先進能源材料》上。 金屬—空氣電池由于具有高理論能量密度、高安全性和低成本等優勢而備受關注。析氧反應(
新型正極材料助力鋅—空氣電池開發
近日，海南大學教授鄧意達、鄭學榮團隊在氧電催化方面取得了重要進展。相關研究成果以《自發硫化策略調制鎳鈷—（氧）羥基硫化物局部電子結構以增強氧電催化》為題，發表在《先進能源材料》上。 金屬—空氣電池由于具有高理論能量密度、高安全性和低成本等優勢而備受關注。析氧反應(
硒酸蝕刻輔助空位工程用于設計析氧反應高活性電催化劑
復旦胡林峰&東南大學孫正明&南京工大邵宗平Adv. Mater. 發展環境友好型和可持續的轉化技術對可再生能源的儲存和利用具有重要意義。例如，通過電化學水分解制氫被認為是可再生能源便捷儲存和高質量利用的最有前途的方法之一，但它的實際應用很大程度上取決于成本和效率。水分解涉及兩個半反應，即陽極的
《自然》：過渡金屬高氧化價態研究獲新成果
近日，復旦大學教授周鳴飛團隊與國內外的研究者合作，采用串級飛行時間質譜—紅外光解離光譜技術，成功獲得了氣相四氧化銥離子的紅外振動光譜，首次證實了氣相四氧化銥離子具有正四面體結構，其中的銥處于IX價態，從而在實驗上確定了IX價態化合物的存在。相關研究發表于《自然》雜志。 研究人員此前實
《自然》：過渡金屬高氧化價態研究獲新成果
近日，復旦大學教授周鳴飛團隊與國內外的研究者合作，采用串級飛行時間質譜—紅外光解離光譜技術，成功獲得了氣相四氧化銥離子的紅外振動光譜，首次證實了氣相四氧化銥離子具有正四面體結構，其中的銥處于IX價態，從而在實驗上確定了IX價態化合物的存在。相關研究發表于《自然》雜志。 研究人員此前實驗觀察到的
什么是過渡金屬？
過渡金屬是指元素周期表中d區的一系列金屬元素，又稱過渡元素（由于ⅠB族元素（銅、銀、金）在形成+2和 +3 價化合物時也使用了d電子；ⅡB族元素（鋅、鎘、汞）在形成穩定配位化合物的能力上與傳統的過渡元素相似，因此，也常把ⅠB和ⅡB族元素所在的ds區列入過渡金屬之中。
什么是過渡金屬？
過渡金屬是指元素周期表中d區的一系列金屬元素，又稱過渡元素（由于ⅠB族元素（銅、銀、金）在形成+2和 +3 價化合物時也使用了d電子；ⅡB族元素（鋅、鎘、汞）在形成穩定配位化合物的能力上與傳統的過渡元素相似，因此，也常把ⅠB和ⅡB族元素所在的ds區列入過渡金屬之中。一般來說，這一區域包括3到12一共
燃料電池電催化劑替代成為可能
電動汽車已穿梭在大街小巷，燃料電池車還會遠嗎？其中，燃料電池是關鍵。然而燃料電池除了生產成本過高外，其能量轉換效率受到陰極氧還原反應緩慢的制約。因此，研究并開發替代貴金屬催化劑、提高電催化劑活性成為燃料電池發展的重要研究課題之一。 中國科學技術大學國家同步輻射實驗室副研究員劉慶華團隊在這一研
大連化物所過渡金屬催化劑調控與重組研究取得進展
近日，中科院大連化物所余正坤研究員研究組在過渡金屬催化劑調控與重組研究中取得重要進展，最新成果以通訊的形式發表在最近一期的《美國化學會志》上(J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8136-8137)。 碳-氫鍵活化是形成新化學鍵的重要途徑，過渡金屬催化的惰性碳-氫鍵活化是當前
科學家設計高活性和酸穩定性非貴金屬催化劑
電解水是清潔能源開發利用的重要過程，而制備非貴金屬電解水催化劑是清潔能源開發利用中亟待破解的關鍵難題。目前，在電解水材料的開發中，設計高活性且具有酸性環境中超長的電解穩定性的材料是面臨的一大挑戰。中國科學院大連化學物理研究所研究員肖建平團隊與日本理化學研究所教授中村龍平團隊合作，通過在金屬氧化物Co
科學家設計高活性和酸穩定性非貴金屬催化劑
電解水是清潔能源開發利用的重要過程，而制備非貴金屬電解水催化劑是清潔能源開發利用中亟待破解的關鍵難題。目前，在電解水材料的開發中，設計高活性且具有酸性環境中超長的電解穩定性的材料是面臨的一大挑戰。 中國科學院大連化學物理研究所研究員肖建平團隊與日本理化學研究所教授中村龍
科學家設計高活性和酸穩定性非貴金屬催化劑
電解水是清潔能源開發利用的重要過程，而制備非貴金屬電解水催化劑是清潔能源開發利用中亟待破解的關鍵難題。目前，在電解水材料的開發中，設計高活性且具有酸性環境中超長的電解穩定性的材料是面臨的一大挑戰。 中國科學院大連化學物理研究所研究員肖建平團隊與日本理化學研究所教授中村龍平團隊合作，通過在金
新型陽極析氧催化劑反應活性大幅提升
華東理工大學材料科學與工程學院清潔能源材料與器件團隊副教授劉鵬飛，教授戴升、楊化桂，在質子交換膜電解水制氫領域取得重要進展。相關研究發表于《先進材料》。可再生能源驅動的電解水技術被認為是最清潔、最有前景的大規模制氫技術之一，其中質子交換膜電解水（PEMWE）因其制氫速率快，制氫純度高，制氫輸入功率范
過渡金屬的存在形式
大多數過渡金屬都是以氧化物或硫化物的形式存在于地殼中，只有金、銀等幾種單質可以穩定存在。最典型的過渡金屬是4-10族。銅一族能形成配合物，但由于d10構型太穩定，最高價只能達到+3。靠近主族的稀土金屬沒有可變價態，也不能形成配合物。12族元素只有汞有可變價態，鋅基本上就是主族金屬。由于性質上的差異，
過渡金屬的存在形式
大多數過渡金屬都是以氧化物或硫化物的形式存在于地殼中，只有金、銀等幾種單質可以穩定存在。最典型的過渡金屬是4-10族。銅一族能形成配合物，但由于d10構型太穩定，最高價只能達到+3。靠近主族的稀土金屬沒有可變價態，也不能形成配合物。12族元素只有汞有可變價態，鋅基本上就是主族金屬。由于性質上的差異，
單元化再生陰離子交換膜燃料電池催化劑研究進展及展望
再生陰離子交換膜燃料電池 由于成本低，能量儲存容量高，特別是與可再生資源整合時，單元化再生陰離子交換膜燃料電池（UR-AEMFC）被廣泛認為是有前景的能量轉換和存儲設備。然而，氧電極反應長期以來一直是UR-AEMFCs的主要限制因素之一，這是由于其動力學緩慢并導致高超電勢。近日，Giner. In
科學家研發出高效鈣鈦礦陽極催化劑
近日，中國科學院大連化學物理研究所在固體氧化物電解器（SOEC）陽極甲烷重整催化劑設計方面取得新進展，通過原位溶出技術構筑金屬/氧化物活性界面，開發出了高效、穩定的電化學重整催化劑，并結合多種原位物理化學表征手段，揭示了SOEC陽極甲烷重整機理。相關成果發表在《焦耳》。SOEC因其電解效率高，穩定性
中國科大高效電解水制氫電極材料的設計與制備研究獲進展
將可再生能源（如太陽能、風能、水位能等）以氫為媒介存儲、運輸和轉化可實現環境友好和可持續發展的經濟構型。當前95%以上的氫氣來自于化石燃料，而水作為氫的重要來源之一，從其提取出來的氫的總能量是地球化石燃料熱量的9000倍。將水電解制氫涉及兩個重要的基本反應，即陰極水的還原和陽極水的氧化。然而，反
雙功能催化劑高效電解水制氫研究中取得進展
近期，中國科學院合肥物質科學研究員固體物理研究所納米材料與器件技術研究部孟國文研究員課題組與韓國浦項科技大學合作，在過渡金屬基催化劑的設計合成及其全電解水制氫方面取得新進展，通過優化設計與精準調控，在碳纖維布電極上原位生長制備單分散、超小尺寸過渡金屬磷化物納米晶均勻負載的氮摻雜碳分級納米片陣列，
科學家研發出高效鈣鈦礦陽極催化劑
近日，中國科學院大連化學物理研究所在固體氧化物電解器（SOEC）陽極甲烷重整催化劑設計方面取得新進展，通過原位溶出技術構筑金屬/氧化物活性界面，開發出了高效、穩定的電化學重整催化劑，并結合多種原位物理化學表征手段，揭示了SOEC陽極甲烷重整機理。相關成果發表在《焦耳》。高效鈣鈦礦陽極催化劑示意圖。大
多酚氧化酶活性的測定（氧電極法）
? 原理 ? 多酚氧化酶是一種含銅的氧化酶，能使一元酚和二元酚氧化生成醌。多酚氧化酶活性可以用氧電極測量反應耗氧的速度，或用比色法測量產物的形成，常用的底物如兒茶酚（鄰苯二酚）和多巴（3，4－二羥苯丙氨酸）。 ? ? 儀器藥品 ? 測氧儀
什么是冷金屬過渡技術
CMT冷金屬過渡焊接技術是一種無焊渣飛濺的新型焊接工藝技術。所謂冷金屬過渡，是指數字控制方式下的短電弧和焊絲的換向送絲監控。換向送絲系統由前、后兩套協同工作的焊絲輸送機構組成，使焊絲的輸送過程為間斷送絲。后送絲機構按照恒定的送絲速度向前送絲，前送絲機構則按照控制系統的指令以70 Hz的頻率控制著脈沖
離子色譜能否測定過渡金屬？
金屬離子以許多種形態存在。在需要樣品中,金屬離子一般以它們的水合形式存在。水合金屬離子通常在分子式中寫配位水。例如,三價鉻其存在形式為CrH1O2。水合金屬離子與弱配位物如有機酸或基酸配位。這些配位物通常作為離子色譜的淋洗液使用。因此,在此應用資料描述的IC色方法是測定水合弱配位金屈離子更多強配
過渡金屬的元素性質
過渡金屬由于具有未充滿的價層d軌道，基于十八電子規則，性質與其他元素有明顯差別。?由于這一區很多元素的電子構型中都有不少單電子（錳這一族尤為突出，d(5)構型），較容易失去，所以這些金屬都有可變價態，有的（如鐵）還有多種穩定存在的金屬離子。過渡金屬最高可以顯+7（錳）、+8（鋨）氧化態，前者由于單電