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Co3O4中摻入Mn元素,制備了尖晶石構型的Co2MnO4材料,理論計算和實驗驗證其在電解水過程中實現了超高效安培級電流密度電解水活性,并同時實現在酸性環境中超長的電解穩定性(大于1500小時)。相關研究成果于2月15日發表于《自然—催化》雜志。研究人員表示,目前,能夠在一定程度上同時實現高活性,且具有酸性環境中超長的電解穩定性這兩個目標的電催化材料往往含有貴金屬銥,這遠遠無法滿足人類可持續的發展需求。因此,從地球中儲量更為豐富的材料中設計高效且高穩定性的電解水催化劑是當前研究的重點。肖建平團隊基于第一性原理密度泛函理論計算,從分子和原子......閱讀全文
電解水中的析氧反應
非貴金屬催化劑的本征活性低。 氫能是一種理想的能源載體,開發大規模、廉價、清潔、高效的制氫技術是氫能有效利用的關鍵。電解水由于環境友好、產品純度高以及無碳排放而成為具有應用前景的綠色制氫方法之一。限制電解水制氫大規模應用的最重要瓶頸是如何大幅降低其電能消耗,因而大幅降低制氫成本。其關鍵是發展廉價、
合肥研究院制備出氧還原反應非貴金屬基催化劑
近日,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所納米材料與器件技術研究部李越課題組在鐵基納米復合材料的OER催化性能研究方面取得新進展,合成的FeP/Fe3O4/CNTs復合材料展現出優異的氧還原反應催化活性及穩定性,并具有很好的本征活性和快速的動力學過程。該研究對設計非貴金屬基催化劑具有一定的
合肥研究院制備出氧還原反應非貴金屬基催化劑
近日,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所納米材料與器件技術研究部李越課題組在鐵基納米復合材料的OER催化性能研究方面取得新進展,合成的FeP/Fe3O4/CNTs復合材料展現出優異的氧還原反應催化活性及穩定性,并具有很好的本征活性和快速的動力學過程。該研究對設計非貴金屬基催化
液相激光誘導制備硫、氮共摻碳納米管負載氧化鎳電催化
近期,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所液相激光加工與制備實驗室在液相激光輻照制備硫、氮共摻碳納米管負載氧化鎳電催化劑(NiO/S,N-CNTs)研究方面取得進展,并對其甲醇氧化電催化性能進行了探究。相關結果以全文的形式發表在Carbon 雜志上。 甲醇是一種重要的能量載體,常溫常壓條
中國科研團隊提出全新的催化劑穩定策略
氫能被認為是未來全球能源體系的重要支柱,高效、穩定、低成本的氫能生產已成為能源科技發展的關鍵挑戰。近日,中國科學院大學周武教授團隊與北京大學馬丁教授團隊合作,在《自然》雜志發表研究成果論文,報道了一種全新的高活性產氫催化劑穩定策略。 催化技術在現代化學工業中占據核心地位,全球超過80%的工業化
質子交換膜燃料電池用非貴金屬催化劑研究取得新進展
質子交換膜燃料電池用非貴金屬催化劑研究取得新進展 近日,中科院大連化學物理研究所張華民研究員領導的研究團隊在質子交換膜燃料電池用非貴金屬催化劑——氮摻雜納米炭非貴金屬催化劑的研究中取得重要突破,研究成果發表在Energy & Environmental Science(DOI:
我國學者研制出低成本的電解“水制氫”催化劑
氫能是一種能量高、潔凈的可再生能源,通過電化學水解制備氫氣是當前的研究熱點之一。近期,中國科學技術大學俞書宏教授團隊和高敏銳教授團隊合作,研制出一種高性能低成本的新型三元納米片電催化劑,展現出工業級的優異電解水制氫潛能。國際學術期刊《德國應用化學》日前發表了該研究成果。 近年來,國際學界在全水
中國科大設計出一種基于鈷納米晶的電解水產氫催化劑
近日,中國科學技術大學教授馬明明課題組設計了一種由鈷納米晶自組裝形成的納米空心球,可以作為催化劑在中性水溶液中高效地催化電解水產生氫氣,并且可以在大電流密度下長時間穩定工作。該研究成果在線發表在Angew. Chem. Int. Ed.(doi:10.1002/anie.201601367)上,
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
鎳泡沫負載催化劑研究取得新進展
近日,安徽理工大學力學與光電物理學院2022級光電系統與控制專業碩士研究生肖誠志、2023級光電系統與控制專業碩士研究生洪銅洲以共同第一作者身份在《應用催化B:環境與能源》發表論文,探討了鎳泡沫負載納米結構電催化劑的研究進展及其展望。泡沫鎳基電催化劑材料設計示意圖 安徽理工大學供圖在當前商業電解水領
新型低成本非貴金屬電解水催化劑實現18.55%轉換效率
氫能是一種理想的能源載體,開發大規模、廉價、清潔、高效的制氫技術是氫能有效利用的關鍵。電解水由于環境友好、產品純度高以及無碳排放而成為具有應用前景的綠色制氫方法之一。限制電解水制氫大規模應用的最重要瓶頸是如何大幅降低其電能消耗,因而大幅降低制氫成本。其關鍵是發展廉價、易制備的高性能非貴金屬電解水
單位點CrN4/C用作酸性介質中高效穩定氧還原催化劑研究
非貴金屬氧還原催化劑是解決燃料電池成本和貴金屬資源短缺問題的必由之路,目前非貴金屬氧還原催化劑的研究熱點聚焦于單原子Fe-Nx/C材料。然而,在酸性介質中,Fe與中間產物H2O2通過Fenton反應產生強氧化性自由基(ROS),氧化活性位點周圍的碳,削弱活性位點催化O2還原能力,致使Fe基催化劑
SQ-7000-GCMS-系統高穩定性的設計
賽默飛ISQ 7000 GC-MS 氣質聯用系統專門設計用于更長時間地提供一致結果,并在幾乎 不停機的情況下實現更高的樣品通量。當您選擇ExtractaBrite或配置AEI時, 您都將受益于其穩定性,以最大限度地提高日常維護周期之間的正 常運行時間,并確保您的系統在需要時隨時隨地運行。?無線式
研究提出全新高活性產氫催化劑穩定策略
氫能被認為是未來全球能源體系的重要支柱。高效、穩定、低成本的氫能生產已成為能源科技發展的關鍵挑戰。近日,中國科學院大學教授周武團隊與北京大學教授馬丁團隊合作,在《自然》(Nature)上發表了題為Shielding Pt/γ-Mo2N by Inert Nano-overlays Enables
研究開發出質子交換膜燃料電池鐵/氮碳非貴金屬催化劑
質子交換膜燃料電池(PEMFC)被譽為“氫氣的充電寶”,具有高效率、快啟動、零排放等優勢,在交通、便攜式電源和固定式發電等領域具有應用潛力。近日,中國科學院過程工程研究所王丹、張鎖江團隊等合作,基于納米級中空多殼層結構(HoMS),創新性開發出“高曲率內殼層活化位點+帶負電外殼層防護促脫”的曲面
研究開發出質子交換膜燃料電池鐵/氮碳非貴金屬催化劑
質子交換膜燃料電池(PEMFC)被譽為“氫氣的充電寶”,具有高效率、快啟動、零排放等優勢,在交通、便攜式電源和固定式發電等領域具有應用潛力。近日,中國科學院過程工程研究所王丹、張鎖江團隊等合作,基于納米級中空多殼層結構(HoMS),創新性開發出“高曲率內殼層活化位點+帶負電外殼層防護促脫”的曲面單原
酞菁鐵穩定性和反應活性
1 反應性 無數據資料 2 化學穩定性 無數據資料 3 危險反應的可能性 無數據資料 4 避免接觸的條件 無數據資料 5 不兼容的材料 強氧化劑 6 危險的分解產物 其它分解產物 - 無數據資料
開發出新型雙功能鐵納米雜化結構催化劑
烯烴氧化反應是一類重要的工業反應,其氧化產物包含醛、酮、1,2-二酮、環氧化合物等,這些氧化產物在合成香料、醫藥中間體以及涂料、油漆等方面都具有極其廣泛的應用。傳統烯烴氧化反應方法(如:臭氧氧化、Wacker氧化、Lemieux-Johnson氧化、烯烴環氧化等)往往需要使用儲量低、價格昂貴、毒
酸性環境中二氧化錳電解水催化劑實現超穩定性
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516854.shtm近日,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研究員李愛龍、中村龍平教授團隊在電解水材料設計研究中取得新進展。團隊制備了不同晶格氧結構的γ-MnO2材料,取得了安
大連化物所酸性條件下非貴金屬電解水催化劑方面獲進展
近日,中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室、太陽能研究部研究員韓洪憲和中科院院士李燦團隊與日本理化學研究所教授(RIKEN)Ryuhei Nakamura研究團隊合作,在酸性條件下非貴金屬電催化分解水研究方面取得新進展,相關研究成果發表在《德國應用化學》(Angew. Chem.
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬磷化物
金屬磷化物與普通金屬化合物(如碳化物、氮化物、硼化物和硅化物)具有相似的物理特性,其具有較高的機械強度、導電性和化學穩定性。不同于碳化物和氮化物相對簡單的晶體結構(如面心立方、密堆六方或簡單六方),由于磷原子的半徑大(0.109 nm),磷化物的晶體結構是三斜。磷化物中斜方構造子與硫化物類似,但金屬
哈工大科研團隊提出界面電子耦合機制-提高催化劑的活性和穩定性
近日,哈爾濱工業大學化工與化學學院王振波教授團隊在雙功能氧電催化劑研究領域取得重要進展,研究成果以《設計 鈷-氮-鉻 跨界面電子橋打破制約活性-穩定性轉換 以實現超穩定的雙功能氧電催化劑》為題發表在《德國應用化學》(Angewandte Chemie)上。該成果有望為氫燃料電池/金屬空氣電池中新
催化燃燒處理VOCs
催化燃燒是有機氣體在較低的溫度下,于催化劑表面發生無火焰燃燒而分解為二氧化碳和水蒸汽,并釋放熱量。催化燃燒技術的核心是催化劑,要求催化劑具有較低的起燃溫度、較寬的溫度窗口以及良好的熱穩定性和機械強度。催化燃燒VOCs催化劑按照使用活性組分的不同可以將分為兩大類:一類是貴金屬催化劑,包括Pt、Pd
新型高活性單原子催化劑提升鋰硫電池性能
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員陳劍團隊和研究員鄧德會團隊合作,在鋰硫電池硫正極單原子催化劑研究方面取得新進展,合成了一種新型P配位單原子Fe催化劑,提升了鋰硫電池性能。相關成果發表在《先進功能材料》上。 鋰硫電池因其高能量密度優勢,被視為最具應用前景的下一代二次電池之一。然而,硫正極
非常規、高活性鉻基合成氨催化劑
近日,大化所復合氫化物材料化學研究組(DNL1901)陳萍研究員、郭建平研究員團隊與德國馬普學會煤化學研究所Weidenthaler教授、廈門大學吳安安副教授合作,發現了一種Ba-Cr四元氮氫化物(nitride-hydride)催化劑,在較為溫和的條件下實現了氨的催化合成。 氨不僅是氮肥的主
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
新策略制備出新型多孔納米籠型氧反應器
安徽理工大學材料科學與工程學院教授張雷團隊制備出了一類新型的多孔納米籠型反應器,并證明這種材料可以用于可充電鋅空氣電池的空氣陰極。相關研究成果近日發表于《化學工程雜志》。 鋅空氣電池具有高理論能量密度、高安全性、低成本等優點,是一種極具發展前景的儲能技術。目前鋅空氣一次電池已被廣泛應用于助聽器
研究通過鎧甲催化劑表面電子限域效應實現高效酸性電解水制氫
近日,中國科學院大連化學物理研究所能源催化轉化全國重點實驗室能源與環境小分子催化研究中心研究員鄧德會和于良團隊與中國科學技術大學教授路軍嶺團隊、大連化物所高效電解水制氫研究組研究員俞紅梅團隊合作,發現鎧甲催化劑表面富集的不對稱π電子具有獨特的限域效應,可同時提升表面限域鉑(Pt)原子的活性和穩定性。
科學家實現高效酸性電解水制氫
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員鄧德會和研究員于良團隊與中國科學技術大學教授路軍嶺團隊、大連化物所研究員俞紅梅團隊合作,發現鎧甲催化劑表面富集的不對稱π電子具有獨特的限域效應,可同時提升表面限域鉑(Pt)原子的活性和穩定性。基于此,合作團隊設計合成了高活性、高穩定性的電解水制氫催化劑,并組裝
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬氮化物
金屬氮化物(TMNs)具有獨特的物理和化學性質。一方面,氮原子的加入改變了母體金屬d帶的性質,導致金屬d帶的收縮,使得TMNs的電子結構更類似于貴金屬(如Pd和Pt)。另一方面,氮由于原子半徑小可以嵌套在晶格的間隙中,所以金屬原子的排列總是保持緊密堆積或接近緊密堆積,賦予了TMNs較高的電子導電率。