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兰州化物所制出新型石墨烯基直接甲醇燃料电池阳极催化剂

在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下,中科院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低维材料与化学储能课题组在直接甲醇燃料电池阳极催化剂的合成与性能研究领域取得新进展。 直接甲醇燃料电池具有低温快速启动、结构简单、燃料易储存、环境污染小等优点,可用于不间断通讯设备和便携式电子产品。然而,高昂的阳极催化剂成本阻碍了其商业应用。通过载体选择和催化剂结构设计可以提高催化剂的活性与稳定性,并且有效降低成本。 研究人员以石墨烯为载体,采用步骤简单、环境友好的制备方法,合成了担载型树突状结构的铂镍合金催化剂。该催化剂具有极大的电化学活性面积,甲醇催化活性和稳定性远远高于商业的PtRu/C催化剂。与双贵金属体系(铂金、铂钯、铂钌)催化剂相比,铂镍合金催化剂制备成本低且工艺简单。相关工作发表在Electrochem. Commun. (2012, 23, 72–75)。 此外,该研究小组还制备了石墨烯担载......阅读全文

理化所高稳定石墨烯基催化剂研究取得进展

  由于石墨烯独特的物理化学性质及其与其它材料的协同效应,以石墨烯为基础的复合催化剂在电催化、光催化领域引起科研工作者的广泛关注,并取得一系列重要进展。相比之下,石墨烯基催化剂在热催化领域的发展仍较为缓慢。这主要归因于石墨烯基催化剂在热催化中的固有缺点:首先,石墨烯纳米片之间的强π–π相互作用力使催

化学所在石墨烯可控制备和性能研究方面取得系列进展

  在中国科学院、科技部、国家自然科学基金委的大力支持下,化学研究所有机固体院重点实验室相关研究人员在石墨烯的可控制备和性能研究方面取得系列进展,相关结果发表在PNAS、JACS (2篇)、Adv. Mater.(3篇),并应邀在Acc. Chem. Res.杂志上发表了述评。  石

化学所等石墨烯电催化分解水析氢领研究取得进展

  电催化分解水制氢是减少环境污染及实现可再生清洁能源的重要途径。开发高效、稳定的制氢催化剂具有重要的科学价值和现实意义。石墨烯材料因其具有比表面积大、导电性好、稳定性高等优势,被广泛应用于电催化分解水制氢的研究中。但目前为止,石墨烯材料还仅仅作为催化剂的载体使用,通过助催化剂的负载或者杂原子掺杂等

二维层状介孔非贵金属电催化剂的高效催化氧还原反应

  燃料电池因具有高效和环境友好等优点,被认为是21世纪的重要动力来源。燃料电池阴极氧还原反应是总体性能提升的限制因素,催化氧还原反应中使用最多的是贵金属铂基催化剂,但面临着高成本和低稳定性等问题。因此,研制新型的具有高催化性能的非贵金属催化剂显得尤为重要。近日,内蒙古大学的张军教授课题组采用一种普

石墨烯为材料的新催化技术有望降低燃料电池成本

  日本研究人员最近开发出一种新型电极,利用特制的石墨烯材料替代铂作为催化剂,来制造燃料电池车所需的氢燃料。这种电极能够电解水,在为燃料电池车服务的加氢站,如果用它来生产燃料,可以大幅降低成本。  燃料电池车是利用车上装载的氢与空气中的氧进行化学反应产生的电来驱动车辆。由于燃料电池车只排放少量的水,

山西煤化所在石墨烯催化生物质转化方面取得新进展

  2,5-二甲酰基呋喃(DFF)是制备多种化学品中间体、聚合物材料、药物、液体燃料等的重要前驱体,通常通过5-羟甲基糠醛(HMF)选择性氧化制备。HMF含有多种官能团(C=O,C=C,C-O),是一种重要的生物基平台化合物,其催化氧化制备DFF反应过程主要采用金属(如Ru、Au,Pt,Pd,Co、

基于石墨烯的金刚石与纳米管研究取得进展

  性能优越的终极散热片或将成为可能,这一切将得益于石墨烯。石墨烯,一种只有一个原子厚度的碳材料,可以作为媒介使得垂直排列的纳米碳管能够生长在任何物质表面。   金刚石则也包括在内。美国赖斯大学和本田研究所的科学家们就研究出了这样的金刚石薄膜、石墨烯结构和纳米管结构,该研究发表在《科学》杂志上。

我国发现表面绝缘衬底PECVD法制备无需转移单层石墨烯

  大面积、高质量石墨烯在传感器和透明导电应用方面有着重大需求,而化学气相沉积法是一种被广泛应用在金属催化剂上生长石墨烯薄膜的方法。然而,由于石墨烯和金属之间有着不同的热膨胀系数(Cu:2.6×10-5/ ℃, graphene:-2.0×10-6/ ℃),生长过程中难免会产生皱纹和裂缝,降低单层石

新疆理化所揭示纳米铁基/石墨烯基类芬顿催化机理

  石墨烯材料具有独特的物理和化学性质,在能源、催化和环境等领域有广阔的应用前景。近年来,铁基磁性纳米粒子因其价格低廉、可磁性分离、催化活性好等优点而被用于设计和制备非均相类Fenton催化剂。经典的芬顿 Fenton (Fe2+/H2O2) 反应可以产生高活性的羟基自由(•OH),然而它在降解有机

纳米铁基/石墨烯基类芬顿催化剂的催化机理被揭示

  石墨烯材料具有独特的物理和化学性质,在能源、催化和环境等领域有广阔的应用前景。近年来,铁基磁性纳米粒子因其价格低廉、可磁性分离、催化活性好等优点而被用于设计和制备非均相类Fenton催化剂。经典的芬顿 Fenton (Fe2+/H2O2) 反应可以产生高活性的羟基自由(•OH),然而它在降解有机

新型石墨烯基材料大幅提高光致热催化净化VOCs效率

  现代工业化和城市化快速发展,资源特别是能源消耗持续增长的同时,区域性大气污染问题越发突出。挥发性有机污染物(volatile organic compounds,VOCs) 是大气环境污染物的重要组成部分,对人类生存和健康影响巨大,它的控制排放、治理污染不容忽视。本团队致力于环境功能材料的研发及

美国麦克仪器助力科学研究取得突破

   中科院大连化物所邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队,在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上,成功地将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中,使其具有优异的催化活性和稳定性,能够在室温甚至0℃高选择性地催化氧化苯生成苯酚。这一研究结果给低温下高效选择氧化的非贵金属催化

我国开发出多氧键合镍单原子负载石墨烯高效析氧催化剂

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件创新特区研究组研究员吴忠帅团队与上海同步辐射光源研究员姜政团队合作,开发出一种多氧配位单原子镍负载石墨烯二维催化剂,具有高活性、高稳定性的电化学析氧性能。  清洁能源如太阳能、风能的波动性、随机性造成了大量的清洁能源废弃。电催化分解水生成氢气是

中科院大连化物所二氧化碳转化获新进展

  近日,大连化物所研究员黄延强与新加坡南洋理工大学教授刘彬合作,在二氧化碳转化领域取得新进展,相关工作发表在《先进功能材料》上。图片来源于网络  二氧化碳电化学还原反应是实现碳资源循环利用的有效途径。由于二氧化碳分子相对稳定、电化学还原反应产物复杂,因此设计性能优异的催化剂以降低过电势、提高反应选

中科院大连化物所二氧化碳转化获新进展

近日,大连化物所研究员黄延强与新加坡南洋理工大学教授刘彬合作,在二氧化碳转化领域取得新进展,相关工作发表在《先进功能材料》上。 二氧化碳电化学还原反应是实现碳资源循环利用的有效途径。由于二氧化碳分子相对稳定、电化学还原反应产物复杂,因此设计性能优异的催化剂以降低过电势、提高反应选择性和稳定性是二

大连化物所二氧化碳催化转化研究取得新进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员黄延强与新加坡南洋理工大学教授刘彬合作在二氧化碳转化领域取得新进展,相关工作发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。  二氧化碳电化学还原反应是实现碳资源循环利用的有效途径。由于二氧化碳分子相对稳定、电化

中科院宁波材料所用石墨烯研制千瓦级铝空气电池

  日前,中科院宁波材料所成功研制出基于石墨烯空气阴极的千瓦级铝空气电池发电系统,该电池系统能量密度高达510Wh/kg、容量20kWh、输出功率1000W。  为了满足不断发展的智能电网、移动通讯、电动汽车和应急救灾的需要,迫切需要开发能量高、成本低、体积小、寿命长的新型化学电源。传统通讯基站一般

宁波材料所利用石墨烯研制出千瓦级铝空气电池

   为了满足不断发展的智能电网、移动通讯、电动汽车和应急救灾的需要,迫切需要开发能量高、成本低、体积小、寿命长的新型化学电源。金属空气电池(也称为金属燃料电池)是一种将金属材料的化学能直接转化为电能的化学电源。金属空气电池具有能量密度高、价格低廉、资源丰富、绿色无污染、放电寿命长与安全环保等优势,

我国利用石墨炔实现零价金属原子催化的突破

  在国家自然科学基金委员会重大项目资助下,中国科学院化学研究所石墨炔研究团队建立了原子催化的新理念,改变了传统的催化观念,实现了该领域至今没破的难题。研究成果以“Anchoring zero valence single atoms of nickel and iron on graphdiyne

中国科大在碳基催化剂电催化析氢研究中取得进展

  近年来电解水制氢受到广泛关注,寻找能替代贵金属的廉价高效的电催化剂成为当下研究热点。石墨烯由于具有良好的导电性、优异的化学稳定性以及易于化学修饰等优点,引起了科研人员的广泛关注,人们致力于将其发展成为高活性的电解水制氢催化剂。已有研究结果表明通过氮等杂原子掺杂可以调控杂原子近邻碳原子的电子结构,

大化所天然气中有害气体电催化资源化利用研究获进展

近日,我所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部李灿院士、宗旭研究员、马伟光博士等人发展电催化技术将天然气中二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S)资源化转化的研究取得进展,相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。  天然气的主要成分为甲烷(CH4),同时伴随产

全新高效制氢法,消除硫化氢污染

  近日,催化基础国家重点实验室邓德会研究员团队成功实现电催化高效分解硫化氢制备高纯氢气,为消除硫化氢污染物同时耦合制备绿色氢能源提供了新思路。  硫化氢是一种在石油化工中广泛存在的有毒气体,但同时也是一种潜在的制氢原料。目前工业上采用克劳斯方法处理硫化氢,但只回收得到硫粉,氢组分以水蒸气的形式被排

上海微系统所研制的石墨烯粉体成功应用于石墨烯产品

  中科院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室的石墨烯团队成功开发高质量石墨烯粉体,并通过和上海新池能源科技有限公司合作进行中试量产,所生产的石墨烯粉体成功应用于中国首个纯石墨烯粉体产品-柔性石墨烯散热薄膜。   4月2日,贵州新碳高科有限责任公司和上海新池能源科技有限公司联合在贵

大连化物所单原子催化应用于类芬顿反应研究取得新进展

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员黄延强、中科院院士张涛团队与新加坡南洋理工大学教授刘彬合作,首次将氮掺杂石墨烯锚定的Co单原子催化剂应用于类芬顿反应中。相关研究结果以全文形式发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc.)上,并被邀请作为JACS当期封面文章。  近年来,以催化过

石墨烯可望低成本规模化生产

  “一秒钟内下载一部高清电影,手机的充电时间缩短到一分钟,这些都有可能在2024年前后实现,靠的仅仅是一个小小的石墨烯器件。”在两年前的一场报告会上,中国科学院院长白春礼曾作出如上预测。  近日,“石墨烯及其复合材料规模化制备与应用”项目负责人,复旦大学聚合物分子工程国家重点实验室教授卢红斌透露:

绝缘基底上可控制备单层石墨烯薄膜研究取得进展

  化学气相沉积(CVD)是生长大面积高质量石墨烯的有效方法之一。在石墨烯的CVD生长过程中,需要使用金属催化剂,石墨烯需要转移才能构筑电学器件,与当前的半导体加工工艺不兼容,同时转移会造成石墨烯的褶皱、破损和降低其电学性能。如能在绝缘衬底上实现石墨烯的无金属催化生长,那就不需要转移可直接构筑电学器

PE原子吸收光谱仪在轻工、纺织、玩具、石化中的应用

   PE原子吸收光谱仪在轻工、纺织、玩具、石化中的应用  PE原子吸收光谱仪膨化脱墨废水的特性研究  L′vov 平台技术用于石墨炉原子吸收光谱法测定牙膏中的铅  填充玩具中唾液浸出物中重金属残留的测定  染料中铅的测定  生态纺织品中重金属残留总量的测定  草类原料

2020年你学的专业是“天坑”还是“坑中坑”?

  在知乎搜索“生化环材”,会自动跳出关联词:“劝退”、“转行”、“四大天坑”。  知乎,已成为国内生化环材劝退的第一阵地。  2019年11月,一位研一新生在知乎上提问:「2020年了,生化环材还是四大天坑吗?」图片来源:网页截图  结果吸引来809条回答,内容无一例外都是劝退,最新一个回答写在今

化学所合作在石墨烯的可控制备方面取得系列进展

  近年来,石墨烯作为一种新型的碳材料,因其许多独特优异的性质引起了人们的广泛关注和极大兴趣。石墨烯的可控制备是开展石墨烯基础研究和应用开发的前提,是目前亟待解决的重大科学问题之一。在众多石墨烯的制备方法中,化学气相沉积法(CVD)因兼有高质量和宏量制备的优点已成为石墨烯生长的最重要方法之一。  最

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