铁电极化助力Z机制人工光合系统可见光解水制氢研究

通过模拟自然光合作用,构建Z-机制人工光合系统,有望突破高效可见光解水的挑战,是实现太阳能驱动光解水制氢颇具潜力的途径(图1A)。然而,传统Z-机制系统中的光生电子与空穴在光催化材料表面分布无序,同时氧化还原电对在材料表面的吸附呈无序状态,导致氧化还原电对在作为系统中低能空穴(来自产氢光催化材料)和低能电子(来自产氧光催化材料)间电荷传输媒介时,其与系统中高能电子(来自产氢光催化材料)间的副反应难以避免。该副反应与光催化分解水产氢目标反应相互竞争,抑制了Z-机制人工光合系统光解水活性的提升。 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心刘岗团队前期探究了单畴铁电PbTiO3光催化材料独特的光生电荷空间分离特性(Chemical Communications 2014, 10416),并基于异质外延界面构筑发展出可有效促进光生电荷空间分离的新策略(Joule 2018, 1095)。在此基础上,该团队与合作者近日提出了利用铁......阅读全文

铁电极化助力Z机制人工光合系统可见光解水制氢研究

  通过模拟自然光合作用,构建Z-机制人工光合系统,有望突破高效可见光解水的挑战,是实现太阳能驱动光解水制氢颇具潜力的途径(图1A)。然而,传统Z-机制系统中的光生电子与空穴在光催化材料表面分布无序,同时氧化还原电对在材料表面的吸附呈无序状态,导致氧化还原电对在作为系统中低能空穴(来自产氢光催化材料

中国科大提出红外光进行解水制氢新机制

  中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室、化学与材料科学学院杨金龙教授研究组最近提出了一种新的光解水催化机制,使得利用红外光进行光解水制氢成为可能,为今后利用太阳光所有频率的能量铺平了道路。这一成果发表于最新一期《物理评论快报》上。   用太阳光分解水制氢,为人类提供清洁燃料,一直被视为化

电解水制氢的原理

电解水制氢的原理:2H2O=(通电) 2H2+O2(两种气体都该标气体符号)氢氧化钠在其中起作用是:增强导电性,因为纯水是弱电解质,导电性不好,氢氧化钠是强电解质,增加导电性!

快速获得铁基催化剂-电解水制氢研究获新进展

  近日,安徽工业大学材料科学与工程学院新能源材料团队在国际权威期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上发表了电催化水分解制氢最新研究成果,该研究可在室温条件下快速获得单元金属铁基催化剂。  据了解,电解水制取氢气是目前获取可再生清洁氢能源的有效方式之一,

石墨烯“绝技”解决光解水制氢难题

  记者从中国科技大学获悉,合肥微尺度物质科学国家实验室罗毅教授领导的研究小组,利用第一性原理计算,提出了首个光解水制氢储氢一体化的材料体系设计,该方案具有低成本、通用性、安全储氢的优点,相关成果日前发表在《自然·通讯》上。  氢能经济是20世纪70年代提出的一个“完美”的可持续能源方案,以用之不竭

氢气发生器电解水制氢介绍

该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等。②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂。③制取多晶硅、锗等半导体原材料。④油脂氢化。

大连化物所电解水制氢研究取得进展

  近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所基础国家重点实验室和太阳能研究部研究员李灿领导的团队开发的新一代电解水催化剂,在苏州竞立制氢设备有限公司及考克利尔竞立(苏州)氢能科技有限公司制造的规模化碱性电解水制氢中试示范工程设备上实现了稳定运行。经过在额定工况条件下长时间的运行验证,电解水

新试剂有助用酶催化电解水制氢

  法国国家科研中心日前发表公报说,该中心参与的一个研究小组发明一种新试剂,能在试管内激活微生物体内的一种酶,这种酶能催化电解水制氢过程,降低电解水制氢成本。   这种试剂由一种与氢化酶活性中心相似的仿生化合物和蛋白质组成,能够与不具有活性的氢化酶发生反应,并将其仿生部分转移至氢化酶中,从而激活氢

氢气发生器电解水制氢的应用

该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等。②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂。③制取多晶硅、锗等半导体原材料。④油脂氢化。

新复合催化剂可高效分解水制氢

   美国休斯顿大学官网19日发布公告称,该校研究人员联合加州理工大学的同行,发现了一种能高效分解水制氢的新型复合催化剂,水制氢效率已达实用水平,且成本低、无毒,有望克服水制氢的难题,推动氢燃料电池的发展。  新催化剂的制取过程:b-c表示600℃下制取硒化镍泡沫,d-e表示500℃下制取钼硒化硫覆

新技术提升光催化完全分解水制氢效率

  中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室李灿院士、李政博士后和李仁贵研究员等,在纳米颗粒光催化完全分解水制氢的逆反应(氢气和氧气复合生成水的反应)研究方面取得新进展。团队确认了光催化完全分解水逆反应发生于低配位活性位点,并利用原子层沉积技术精准定点修饰抑制逆反应,从而显著提升了光催化完全分

新型电解水制氢系统填补国内空白

  近日,国内首创最大单体电解水制氢设备3.2MPa,1500-2000Nm3/h碱性电解水制氢系统在江苏无锡隆重发布。该系统由大连理工大学梁长海教授团队研发设计,联合无锡华光环保能源集团股份有限公司实现产业化,填补了国内千方级高压力电解槽空白。  该项目由大连理工大学-无锡华光环保能源集团股份有限

氢解反应反应介绍

氢解反应——在还原反应中碳-杂键断裂,由氢取代离去的杂原子或基团而生成烃的反应。

中国科大拨开硅材料“光解水制氢”机制的迷雾

  众所周知,氢气是一种非常清洁且可储存运输的可再生能源,因此利用太阳能分解水制备氢气已成为一种备受关注的清洁新能源技术。半导体催化剂在光解水制氢过程中扮演着非常重要的角色,包括俘获光能、降低反应势垒、减少能耗、加快反应速度等。硅材料作为地球上丰度最高且应用最为广泛的半导体材料,早已有报道预言可用于

东北地理所在光解水制氢研究中取得进展

  目前,不可再生的化石能源(煤、石油、天然气)在能源消费结构中扮演着主要角色,人类正面临着矿物燃料枯竭与环境污染的双重威胁,发展新能源及可再生洁净能源已迫在眉睫。氢能因其储量丰富、清洁、可再生等优点被认为是可以取代石油、煤和天然气的最理想、最有应用前景的绿色能源,利用太阳能分解水制氢将是从根本上解

东北地理所在光解水制氢研究中取得进展

  目前,不可再生的化石能源(煤、石油、天然气)在能源消费结构中扮演着主要角色,人类正面临着矿物燃料枯竭与环境污染的双重威胁,发展新能源及可再生洁净能源已迫在眉睫。氢能因其储量丰富、清洁、可再生等优点被认为是可以取代石油、煤和天然气的最理想、最有应用前景的绿色能源,利用太阳能分解水制氢将是从根本上解

中国科大提出光解水制氢的新机制

  近日,中国科学技术大学教授杨金龙研究组提出了一种新的光解水的催化机制,使得利用红外光进行光解水制氢成为可能,为今后全频谱利用太阳能铺平了道路。该成果发表在最新一期的《物理评论快报》上。   利用太阳光分解水制氢,为人类提供清洁燃料,被视为化学的圣杯。水分解是吸热反应,传统理论要求光催化剂的能隙

-利用太阳能电解水制氢技术取得进展

  德国亥姆霍兹柏林材料与能源中心(HZB)和荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft)的研究人员联合组成的科研小组,成功研发出一种价格低廉的利用太阳能进行电解水制氢的方法,相关成果发表在近日出版的《自然·通讯》杂志上。   科学家们开发的这套系统可以通过太阳光将水分解成氢气和氧气,这使得太阳能

新型光解水制氢或催生光伏技术革命

阿夫纳・罗斯柴尔德教授在接受采访。   以色列理工学院太阳能燃料集优研究中心(I-CORE)的科学家研发出了一种新的光解制氢方法,这种基于纳米材料技术的发明,使低成本光解水制氢成为可能;如果嫁接光伏电池技术,则可能催生制氢光伏产业,实现光伏发电和光解水制氢两个绿色能源生产方式的结合。

电解水制氢催化剂非贵金属介绍

  构建电催化剂的元素。根据其物理和化学性质,大致将这些元素分为三组:①贵金属铂(Pt)——目前常见的贵金属HER电催化剂;②用于构建非贵金属电催化剂的过渡金属元素,主要包括铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、钼(Mo)和钨(W);③用于构建非贵金属电催化剂的非金属元素,主要包括硼(B)

发现铁电材料中室温电极化斯格明子晶格

  2015年,中国科学院金属研究所研究员马秀良、朱银莲和博士唐云龙等通过PbTiO3/SrTiO3铁电多层膜的设计实施应变调控,发现铁电材料中的通量全闭合畴结构并成功制备出由顺时针和逆时针闭合结构交替排列所构成的大尺度周期性阵列(Science 2015)。该项工作发表后迅速激发了国际上关于新型铁

中国科大设计出新型光解水制氢复合催化剂

  近日,中国科学技术大学熊宇杰教授课题组,通过与罗毅研究团队的江俊教授和张群副教授在材料设计与合成、理论模拟和先进表征中的“三位一体化”合作,在光解水制氢方面取得新进展。研究人员通过设计半导体-金属复合结构中的半导体表面晶面,首次实现了半导体的内禀性电荷空间分布和半导体-金属间肖特基势垒驱动的电荷

新技术抑制光催化分解水制氢逆反应

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492771.shtm 近日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部(DNL16)李灿院士、博士后李政和李仁贵研究员等在纳米颗粒光催化完全分解水制氢的逆反应(氢气和氧气复合生成水的反应)研

宁波材料所SOEC高温电解水制氢取得重要进展

  氢能的开发首先要解决廉价的氢源问题,目前90%以上的氢气来自于天然气。由于太阳能、风能在能源结构中的比例逐渐提高和其间隙式的特点,多余的电能以氢气的方式储存是解决可再生能源储存的一种模式。应用固体氧化物燃料电池逆反应进行高温电解水制氢,结合可再生能源和先进核能提供的热能和电能,热

德发明太阳能电解水制氢新工艺

  德国柏林的赫尔姆茨太阳能燃料研究所研究人员应用特殊纳米材料,日前发明了高效利用太阳能制氢新工艺。这种纳米材料可以使太阳能转化为电能的效率达到80%。  新工艺采用的是水电解原理。在中学课堂上我们就知道,将两根电极插入水中,在电磁场作用下,水可以分解成氢气和氧气。氢是一种可以存储的能源,氢燃料电池

研究人员设计出首个光解水制氢储氢一体化系统

  中国科学技术大学教授罗毅、江俊与赵瑾等合作,利用第一性原理计算,设计出首个光解水制氢储氢一体化的材料体系,该体系具有低成本、通用性、安全储氢的优点,有助于实现太阳能光解水制氢的大规模应用。该成果最近发表在《自然—通讯》杂志上。  长期以来光解水制氢技术的发展停滞不前,主要原因是光解水制氢过程中逆

电解水制氢有了长寿命廉价催化剂

  中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员和李灿院士团队与日本理化学研究所合作,研发出一种可在强酸条件下长寿命电催化分解水的廉价电催化剂,并有望在大规模可再生能源制氢技术中应用。相关研究成果日前发表在《德国应用化学》上。  将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”,是应对未来化石燃料枯竭和气候

福建物构所电解水制氢研究取得新进展

  电解水制氢是实现可持续氢经济的一项重要能源技术。它能够由多种可再生能源转变的电能驱动实现清洁、快速、集中地生产高纯度的氢气,从而实现将时间、空间分布不均匀的可再生能源转换为稳定的化学能。电催化剂是提高电解水系统能源效率的关键部分。开发廉价、高性能的析氢和析氧催化剂是促进电解水系统大规模化应用的基

新型光解水制氢助催化剂研制成功

        中国科学技术大学教授熊宇杰课题组设计出一类具有原子精度壳层结构的助催化剂,在降低贵金属铂助催化剂用量的同时,大幅度提高光解水制氢性能,为开发低成本、高性能光催化材料提供了新的途径。该成果在线发表于《德国应用化学》,并被选为该期刊的“非常重要论文”。 光解水制氢是一种可以直接将

电解水制氢有了长寿命廉价催化剂

  中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员和李灿院士团队与日本理化学研究所合作,研发出一种可在强酸条件下长寿命电催化分解水的廉价电催化剂,并有望在大规模可再生能源制氢技术中应用。相关研究成果日前发表在《德国应用化学》上。  将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”,是应对未来化石燃料枯竭和气候