中国科大高效电解水制氢电极材料的设计与制备研究获进展

将可再生能源(如太阳能、风能、水位能等)以氢为媒介存储、运输和转化可实现环境友好和可持续发展的经济构型。当前95%以上的氢气来自于化石燃料,而水作为氢的重要来源之一,从其提取出来的氢的总能量是地球化石燃料热量的9000倍。将水电解制氢涉及两个重要的基本反应,即阴极水的还原和阳极水的氧化。然而,反应动力学的限制要求提供高于理论分解电压的过电压来加速两极反应,导致严重的电能损失。一些贵金属如铂、氧化钌、氧化铷等能有效地降低反应活化能垒,提升反应速率,但是昂贵的价格限制其在电解水工业中的规模化使用。 近日,中国科学技术大学教授俞书宏研究组发展了一步法合成技术,成功实现了二硒化钴和二硫化钼材料的“化学嫁接”,研制了具有析氢性能接近贵金属铂的水还原高效复合催化剂。该研究成果发表在1月14日出版的《自然·通讯》上。 该研究组运用一步法所制备的二硒化钴/二硫化钼复合催化剂表现出优异的水还原催化活性,在0.5 M H2SO4电解质中交换......阅读全文

氧化联合催化氧化技术介绍

氧化联合催化氧化技术UV光氧化-臭氧法是将臭氧与紫外光辐射相结合的一种高级氧化过程,始于1970年。臭氧-双氧水-UV光氧化法对处理难氧化物质比较有效,可使氧化速度提高10~10000倍。  UV光氧化-臭氧法中的氧化反应为自由基型,即液相臭氧在紫外光辐射下分解产生·OH自由基,由·OH自由基与水中

锂电材料纳米氧化铁在催化剂中的应用

  纳米氧化铁是一种很好的催化剂。将用纳米α -Fe2O3做成的空心小球,浮在含有有机物的废水表面上,利用太阳光进行有机物的降解可加速废水处理过程。美国、日本等对海上石油泄露造成的污染进行处理时采用的就是这种方法。纳米α -Fe2O3已直接用作高分子聚合物氧化、还原及合成的催化剂。纳米α -Fe2O

氮掺杂缺陷纳米碳材料催化臭氧氧化的机理研究取得进展

  近日,中国科学院过程工程所环境技术与工程研究部青年研究员谢勇冰、研究员曹宏斌与南伊利诺伊大学教授葛庆峰合作,基于密度泛函理论(DFT)计算和机器学习等方法,探究了氮掺杂缺陷纳米碳(N-DNCs)材料表面臭氧(O3)活化与单线态氧(1O2)的生成机制,并在此基础上建立了催化剂表面性质与O3活化活性

先进催化材料高效环保

  固体催化是化学工业的基石,也是实现能源转化、环境净化和清洁合成的核心技术。创制先进催化材料是开启解决能源、环境问题之门的金钥匙。   大连理工大学副教授、博士生导师赵忠奎,带领“先进催化材料”研究组,在多项国家自然科学基金项目、辽宁省基金项目、教育部新世纪优秀人才支持计划项目及企业合作项目等的资

金属氧化物氧化催化剂选择

应具有如下功能:①为反应物提供的氧量足以形成产物,但又不致使其完全氧化;②能为反应物提供吸附(或配位)部位,使之变形,成为活化状态;③能在反应物之间传递电子。以上这些要求使选择氧化催化剂在使用上受到极大限制,催化剂的选择性对反应条件十分敏感,与催化剂本身以及载体和助催化剂的结构也很有关系。氨氧化催化

二氧化碳加氢双功能催化材料调控研究获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499631.shtm近日,中国科学院广州能源研究所(以下简称广州能源所)生物质能生化转化研究室特别研究助理邢世友联合荷兰乌特勒支大学教授Bert Weckhuysen团队合作,在二氧化碳加氢双功能催化材料

亚纳米催化材料精准合成及催化取得系列进展

亚纳米尺度(单原子和团簇)催化材料具有独特的物理化学性质和极高的原子利用率,有望突破传统催化剂的限制,获得更高的催化效率和选择性。近年来,山西煤化所陈朝秋副研究员和覃勇研究员团队通过对原子层沉积过程动力学进行优化和调控,精确控制原子层沉积金属成核及生长行为,在亚纳米催化材料的精准设计合成和原子尺度揭

催化醇高效氧化研究获进展

醇无溶剂催化氧化是合成精细化学品的绿色途径。其中,钯基催化剂因其优异的催化活性而得到广泛研究和应用。日前,中国科学院山西煤炭化学研究所副研究员张斌、研究员覃勇团队,利用原子层沉积技术实现了在氧化铈上构筑稳定且氧化钯和零价钯+氧化钯比例稳定可调的钯团簇催化剂,有望进一步改变反应路径,提升钯催化剂

“铠甲催化”实现室温CO高效氧化

近日,中科院大连化学物理研究所研究员邓德会团队在“铠甲催化”研究方面取得新进展,该团队创新地将铂(Pt)纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴(CoNi)铠甲催化剂(Pt|CoNi)上,利用CoNi的电子穿透效应对Pt—石墨烯界面处的电子结构精确调控,实现了室温下一氧化碳(CO)的高效氧化。相关研究成果发

“铠甲催化”实现室温CO高效氧化

近日,中科院大连化学物理研究所研究员邓德会团队在“铠甲催化”研究方面取得新进展,该团队创新地将铂(Pt)纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴(CoNi)铠甲催化剂(Pt|CoNi)上,利用CoNi的电子穿透效应对Pt—石墨烯界面处的电子结构精确调控,实现了室温下一氧化碳(CO)的高效氧化。相关研究成果发

金属氧化物的催化机制

金属氧化物在催化领域中的地位很重要,它作为主催化剂、助催化剂和载体被广泛使用。就主催化剂而言,金属氧化物催化剂可分为过渡金属氧化物催化剂和主族金属氧化物催化剂,后者主要为固体酸碱催化剂(见酸碱催化作用)。碱金属氧化物、碱土金属氧化物以及氧化铝、氧化硅等主族元素氧化物,具有不同程度的酸碱性,对离子型(

新型催化剂实现双功能光催化水氧化/还原

  近日,中科院大连化物所研究员刘健团队与华东师范大学教授胡鸣团队合作,提出了一种新颖、简单的策略,利用普鲁士蓝类似物PBA和二氧化钛(TiO2 )合成了具有非对称性结构的PBA—TiO2  两面神(Janus)微/纳米结构催化剂,实现双功能光催化水氧化/还原。相关研究发表在《尖端科学》上。 J

纳米羟基磷灰石二氧化钛光催化材料的制备及机理

二氧化钛是一种优良的光催化材料,在紫外线的照射下,能有效分解多种有机物,因此被广泛用于废水处理,空气净化,消毒抗菌等方面。 但二氧化钛带隙较宽,可见光催化效果差,并存在对有机物吸附能力弱等缺点,严重制约了它的应用。 羟基磷灰石是一种被广泛研究的生物材料,具有良好的和生物相容性和有机物吸附能力,因此,

高效纳米催化材料项目通过验收

  日前,由中科院福建物构所牵头承担的国家重大科学研究计划项目“化石资源转化用新型高效纳米催化材料与结构研究”在福州通过了专家验收。   项目以合成气催化制乙二醇和石油化工选择性加氢反应中所涉及的高效纳米催化材料为中心,其研究成果为高稳定性纳米催化材料的结构设计奠定科学基础。所开发的新型纳米催化剂

福建物构所二氧化碳催化光功能材料研究获进展

  二氧化碳作为主要的温室气体,在过去的几十年中,以令人担忧的速度在大气中积聚,是造成全球气候变暖的主要原因,因此二氧化碳的消除与转化成为解决环境问题的关键。与传统工业的用氨水化学吸收二氧化碳的方法相比,利用光催化的手段将二氧化碳转化成可以利用的有机物是一种性价比高并且环境污染小的方法,在此过程中,

物理所开发微纳结构氧化铈材料和新型锂空气电池催化剂

  萤石型结构的二氧化铈随环境氧分压和温度的变化会形成一些氧空位,具有优异的储氧和释放氧特性,广泛地应用于燃料电池、处理汽车尾气的三效催化剂、光催化、传感器、氧渗透膜和生物医药等领域,长期以来在基础和应用研究上均受到高度重视。特别是,研究发现纳米结构的氧化铈具有一些独特的性质,例如,电

高分散超细铂/二氧化锡/还原石墨烯复合催化材料获进展

  近期,固体所梁长浩研究员课题组在高分散超细铂/二氧化锡/还原石墨烯复合材料(Pt/SnO2/rGO)研究方面取得新的进展,相关工作已在Nano Energy上发表(Nano Energy, 2016, 26, 699-707)。  燃料电池作为一种高效、安全、清洁的化学能源而受到众多研究者的广泛

催化氧化法处理高浓度有机废水

催化氧化法处理高浓度有机废水  该方法是在高效表面催化剂存在的条件下,利用二氧化氯在常温常压下氧化高浓度有机废水。  在降解COD的过程中,打断有机分子中的双键发色团,如偶氮基、硝基、硫化羰基、碳亚氨基等,达到彻底脱色的目的,同时有效提高BOD5/COD值。一般的高浓度有机化工废水色度高,有机物难以

炭黑非催化氧化机理研究获进展

  近日,华东理工大学资源与环境工程学院洁净煤技术研究所教授王辅臣、丁路,化学与分子工程学院教授戴升,新加坡国立大学教授Yang Wenming联合团队在炭黑非催化氧化机理研究领域获重要进展,相关研究以《利用原位透射电镜研究炭黑非催化氧化机理》为题在《自然-通讯》发表章。  不同炭黑颗粒的氧化模型。

炭黑非催化氧化机理研究获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510120.shtm近日,华东理工大学资源与环境工程学院洁净煤技术研究所教授王辅臣、丁路,化学与分子工程学院教授戴升,新加坡国立大学教授Yang Wenming联合团队在炭黑非催化氧化机理研究领域获重要

MOFs基催化剂的制备和VOCs催化氧化方面取得进展

  当今工业的高速发展给人们工作生活带来便利的同时也造成了严重的大气污染问题,挥发性有机物VOCs是造成大气污染的主要因素之一。催化氧化法是在催化剂的作用下将VOCs在较低温度下分解为无毒或低毒的物质,由于其能耗低、二次污染小、可以对不同种类及浓度的VOCs进行有效治理,且技术成熟,被广泛应用于工业

863石油催化裂化用关键稀土催化材料通过验收

  日前,863计划新材料技术领域“石油催化裂化用关键稀土催化材料”课题在洛阳顺利通过验收。   课题开发了固相离子交换制备稀土镧改性Y型分子筛技术,形成了年产1000吨催化裂化催化剂生产能力,稀土利用率从75.0 %提高到97.2 %。与目前使用的催化剂相比,新型稀土分子筛催化剂在

物构所金属有机框架材料催化二氧化碳转化研究获进展

  将二氧化碳(CO2)催化转化为高附加值的化工产品是化学家们所面临的一项长期挑战。目前,各种均相催化体系对CO2的活化转化,往往需要高温、高压的条件,且分离提纯成本高,而采用高效的多孔非均相催化剂有望解决这一难题。金属-有机框架(MOFs)化合物因其具有高比表面积、丰富的化学官能团和金属中心以及可

催化氧化法生产葡糖酸内酯的介绍

  在8%的葡萄糖水溶液300g中加入上述Pd/C催化剂,在50℃下通入空气,同时滴加NaOH溶液,保持pH=9.0~9.5,当pH值不再下降时反应结束,滤去催化剂,用阳离子交换树脂处理得310g葡萄糖酸液。在70℃下减压浓缩至浓度80%~85%,冷却至40℃以下,加入晶种,待结晶后过滤、干燥得22

黄嘌呤氧化酶的催化机理

黄嘌呤氧化酶活性位点中钼蝶呤辅因子的钼原子另外与一个端氧、多个硫原子以及一个端羟基相连。在黄嘌呤至尿酸的反应中,钼上的氧先是转移至黄嘌呤分子上,然后,水分子与活性中间体进行加成,使活性的钼中心得到再生。与其他已知的含钼氧还酶类相同的是,产物中新引入的氧原子是来自于水分子中的氧,而非氧气分子。

金属氧化物的催化作用

金属氧化物在催化领域中的地位很重要,它作为主催化剂、助催化剂和载体被广泛使用。就主催化剂而言,金属氧化物催化剂可分为过渡金属氧化物催化剂和主族金属氧化物催化剂,后者主要为固体酸碱催化剂(见酸碱催化作用)。碱金属氧化物、碱土金属氧化物以及氧化铝、氧化硅等主族元素氧化物,具有不同程度的酸碱性,对离子型(

金属氧化物的催化作用

催化作用金属氧化物在催化领域中的地位很重要,它作为主催化剂、助催化剂和载体被广泛使用。就主催化剂而言,金属氧化物催化剂可分为过渡金属氧化物催化剂和主族金属氧化物催化剂,后者主要为固体酸碱催化剂(见酸碱催化作用)。碱金属氧化物、碱土金属氧化物以及氧化铝、氧化硅等主族元素氧化物,具有不同程度的酸碱性,对

黄嘌呤氧化酶的催化机理

黄嘌呤氧化酶活性位点中钼蝶呤辅因子的钼原子另外与一个端氧、多个硫原子以及一个端羟基相连。在黄嘌呤至尿酸的反应中,钼上的氧先是转移至黄嘌呤分子上,然后,水分子与活性中间体进行加成,使活性的钼中心得到再生。与其他已知的含钼氧还酶类相同的是,产物中新引入的氧原子是来自于水分子中的氧,而非氧气分子。

细胞色素氧化酶的催化过程

细胞色素氧化酶催化的整体反应是:  4 Fe-细胞色素c + 8 H进 + O2 → 4 Fe-细胞色素c + 2 H2O + 4 H出  整个催化过程 如下:首先两个电子从两个细胞色素c分子通过CuA和细胞色素a传递到细胞色素a3-CuB双核中心,将中心的金属还原为Fe和Cu。连接两个金属离子的氢

金属氧化物催化剂与金属催化剂的区别

金属氧化物催化剂与金属催化剂的区别:1、主要催化活性组分不同。金属氧化物催化剂的主要催化活性组分是金属氧化物。金属催化剂的主要催化活性组分是金属。2、作用及应用不同。金属氧化物催化剂广泛用于氧化还原型机理的催化反应;主族元素的氧化物多数用于酸碱型机理的催化反应(见固体酸催化剂),包括氧化、脱氢、加氢