硅酸盐研究所:新型氮化物电催化剂研究获进展

化石能源的大量使用带来了严重的环境污染和能源危机。可以预见,在不久的将来,人类社会的能源利用方式将从有限的碳基化石能源转换到无尽的可再生能源。燃料电池和金属空气电池在这类能源转换中扮演着重要的角色。当前,燃料电池中一直使用的是昂贵的Pt催化剂;据报道,Pt催化剂占到整个燃料电池成本的20%左右,这是导致这类高效能源器件尚未得到大规模使用的重要原因之一。因此,发展具有高活性和稳定性的低成本电催化材料依然具有极大挑战。 近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员王家成和中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员杨明辉(共同通讯作者)联合英国爱丁堡大学教授J. Paul Attfield(共同通讯作者)和印度理工学院教授Tiju Thomas发现锆基材料表现出可取代贵金属Pt催化剂的巨大潜力。Pt金属储量非常稀少,价格非常昂贵,高达约300元每克;相比较,Zr金属储量丰富,价格仅为Pt的1/700。该研究成果近日发表在国际期刊Natu......阅读全文

硅酸盐研究所:新型氮化物电催化剂研究获进展

  化石能源的大量使用带来了严重的环境污染和能源危机。可以预见,在不久的将来,人类社会的能源利用方式将从有限的碳基化石能源转换到无尽的可再生能源。燃料电池和金属空气电池在这类能源转换中扮演着重要的角色。当前,燃料电池中一直使用的是昂贵的Pt催化剂;据报道,Pt催化剂占到整个燃料电池成本的20%左右,

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属氮化物

金属氮化物(TMNs)具有独特的物理和化学性质。一方面,氮原子的加入改变了母体金属d带的性质,导致金属d带的收缩,使得TMNs的电子结构更类似于贵金属(如Pd和Pt)。另一方面,氮由于原子半径小可以嵌套在晶格的间隙中,所以金属原子的排列总是保持紧密堆积或接近紧密堆积,赋予了TMNs较高的电子导电率。

关于氮化物的简介

  氮与电负性比它小的元素所形成的二元化合物。叠氮化物 及氮与氢、卤素和氧族元素的化合物不属于氮化物。一般指固体氮化物,并主要指 金属氮化物。例如氮化锂Li3N、氮化镁 Mg3N2、氮化铝AlN、氮化钛TiN、氮化钽TaN等。多数难熔,热稳定性很高。有些是金属加热后直接与氮化合而成,有些是由金属、金

关于氮化物的分类介绍

  氮化物是氮与电负性小的元素形成的二元化合物,不包括氮与氢、氮与卤素的化合物及叠氮化物。按结构不同,氮化物可分为:  ① 离子型氮化物 主要是氮与IA,ⅡA族活泼金属形成的氮化物,如氮化锂Li3N,氮化钙Ca3N2等。这类氮化物热稳定性低,加热至400℃时分解为氮和相应元素; 它们极易水解,与水蒸

概述常见氮化物及特性

  氮化硅1857年由印度人呙贺烈尔 (F.Wohler)最早合成。属六方晶系,有α型(低温)及β型(高温)的变态。当温度升高到1600℃时,由α型转变成β型,转变回来是困难的。α与β型的物理性质见表。其热导率较高,热膨胀系数小,抗热震性好,高温强度及耐磨性好。但在高温氧化气氛中,1200~1400

二氧化碳还原领域取得新突破

  内蒙古大学科研团队经过不懈努力,在探索新型电催化二氧化碳还原材料领域取得重要突破。相关成果近日在线发表于国际能源类期刊《先进能源材料》。  在“碳中和”的国际大背景下,设计具有高活性和选择性的二氧化碳电还原催化剂具有重要的现实意义和应用前景。当前,金、银、铜、铂等贵金属及其相关材料仍然是人们探索

概述氮化物的广泛应用

  由ⅢA、ⅣA族元素和氮直接化合生成的 氮化物具有共价结构,称为共价型氮化物。BN 是一种鳞片状六方结构,它的晶体结构和理化 性质与石墨相似,因而称为“白石墨”或“白炭 黑”,密度2.25克/立方厘米。它的耐热性、耐蚀性 和润滑性都好,不导电。在电子、冶金、化工及 尖端技术上有较大应用。这种晶型的

新型双功能催化剂助力高效电合成氨和尿素

近日,安徽师范大学教授钦青与澳大利亚昆士兰科技大学博士冒鑫、河南大学教授代磊合作,设计出一种新型双功能催化剂——碳锚定氧化钼纳米簇催化剂,在电合成氨和尿素中均表现出良好的性能。研究成果日前发表于《德国应用化学》。审稿人称,“该工作促进了电催化合成氨和尿素技术的进一步发展,为新型催化剂的设计提供指导。

石油产品中氮化物的测定和影响

 氮化物按其氮原子在分子中是否有孤对电子而分为碱性氮化物和非碱性氮化物二大类,由于碱性氮化物中氮杂原子存在有自由的孤对电子,即一些胺类、二氢吲哚类和六员环杂环氮化合物,这些碱性氮化物很容易吸附在催化剂酸性活性中心,因此对催化剂的毒性很大。有分子筛的催化剂比无定型催化剂更怕碱性氮化物,这是因为有机碱氮

关于氮化物的基本信息介绍

  氮化物是氮与电负性比它小的元素形成的二元化合物。由过渡元素和氮直接化合生成的氮化物又称金属型氮化物。它们属于 “间充化合物”,因氮原子占据着金属晶格中的间隙位置而得名。这种化合物在外观、硬度和导电性方面似金属,一般都是硬度大、熔点高、 化学性质稳定,并有导电性。钛、钒、锆、钽等的氮化物坚硬难熔,

我所发表有机物电氧化催化剂设计原则综述文章

 近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅团队,应邀发表了有机物电氧化催化剂设计原则综述文章,系统总结了有机物电氧化反应及其催化剂的最新进展,提出了有机物电氧化反应催化剂的设计原则,并对基于有机物电氧化反应的多功能耦合系统进行了展望。  当今世界面临着能源短缺和

研究人员在氧还原催化剂方面取得进展

  催化剂材料在多数的电化学能源转化装置中都发挥着至关重要的作用,为高效的能量转化保驾护航。大气中无处不在的氧气是一类常见的氧化剂,因此氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)在能源设备中的应用极为广泛,如燃料电池、金属-空气电池等。目前,最常用的ORR催化剂依旧是P

金属氮化物在电化学催化当中的巨大潜力!

  催化剂材料在多数的电化学能源转化装置中都发挥着至关重要的作用,为高效的能量转化保驾护航。大气中无处不在的氧气是一类常见的氧化剂,因此氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)在能源设备中的应用极为广泛,如燃料电池、金属-空气电池等。目前,最常用的ORR催化剂依旧是P

氢燃料电池催化剂实现量产-打破国外垄断

  记者从清华大学核能与新能源技术研究院新型能源及材料化学研究室获悉,燃料电池关键材料催化剂产业化生产难题,已被清华大学氢燃料电池实验室与武汉一家科技公司的联合研发团队攻克。目前,该催化剂获得17项ZL,产能达到每天1200克,且价格仅为进口产品一半。  催化剂作为燃料电池核心材料,其综合性能与国产

中国氢燃料电池催化剂量产:打破国外垄断价格降半

  记者从清华大学核能与新能源技术研究院新型能源及材料化学研究室获悉,燃料电池关键材料催化剂产业化生产难题,已被清华大学氢燃料电池实验室与武汉一家科技公司的联合研发团队攻克。目前,该催化剂获得17项ZL,产能达到每天1200克,且价格仅为进口产品一半。  催化剂作为燃料电池核心材料,其综合性能与国产

研究揭示单原子催化剂在重金属的电分析新进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员黄行九团队与中国科学技术大学教授曾杰合作,首次利用分散在氮掺杂的多孔碳上的Co单原子催化剂(Co SAC)实现了对As(III) 超高灵敏和选择性电化学检测。同时结合同步辐射X射线吸收精细结构(XAFS)技术、密度泛函理论计算(DFT)和动力

氨逃逸监测系统知识分享丨怎么制取氨气?

怎么制取氨气?实验室制法:1.用氮化物制取氨气可以用氮化物与水反应或者叠氮化物分解。如:Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3↑2.加热浓氨水反应原理:NH3·H2O =△= NH3↑+H2O。这种方法一般用于实验室快速制氨气。装置:烧瓶,酒精灯,铁架台,橡胶塞,导管等。注意事项:加热浓

不饱和镍表面氮化物助力稳定高效地电解海水制氢

  阿德莱德大学乔世璋教授Adv. Mater.:不饱和镍表面氮化物助力稳定高效地电解海水制氢  使用碱性电解槽和可再生能源生产高纯度氢是实现能源和环境可持续性的一条有效途径。目前的碱性水分解系统使用纯水作为氢源。但是纯水无法满足可持续的工业制氢需求。海水作为一种绿色廉价的水资源,在电解水制氢领域具

微波法合成氮化物荧光粉获突破

近期,中科院宁波材料技术与工程研究所“结构与功能一体化陶瓷”研发团队的刘丽红和黄庆,成功实现低温常压下制备高质量氮化物荧光粉,并在8月份通过材料荧光特性测试。  氮化物荧光粉是LED(发光二极管)不可或缺的重要材料体系。据黄庆介绍,该项新技术将微波功率转变为热能,实现整体加热。相较传统气压

氮化物/钽多层膜的制备及性能研究

气相沉积薄膜赋予材料表面特殊的物理、化学和机械性能,在航天航空、微电子、机械制造等领域有着重要的应用,特别是在金属切削加工刀具的性能提高方面,具有举足轻重的作用。气相沉积的多层膜往往具有基体和单层膜难以达到的特殊性能,是当前薄膜材料理论与技术的研究热点之一。已有的关于氮化物/金属多层膜的研究成果,预

氮化物材料外延研究最新进展

近日,中国科学院半导体研究所研究员刘志强等在氮化物材料外延研究领域取得新进展,揭示了氮化物范德华外延的物理本质,提出了二维材料辅助的氮化物外延生长基本准则,同时,提出了解决本领域关键科学、技术问题的方案和路线。   近年来,二维材料辅助的氮化物外延取得了巨大进展,并在实现多种功能材料异质集成与物质组

锂电非碳负极材料氮化物的相关介绍

  锂过渡金属氮化物具有很好的离子导电性、电子导电性和化学稳定性,用作锂离子电池负极材料,其放电电压通常在1.0V以上。电极的放电比容量、循环性能和充、放电曲线的平稳性因材料的种类不同而存在很大差异。如Li3FeN2用作LIB负极时,放电容量为150mAh/g、放电电位在1.3V(vs Li/Li+

理化所高电流密度下可充放电式锌空气电池研究取得进展

  可逆锌空气电池具有价格低廉、环境友好和能量密度高(1084Wh kg-1)等优势,在便携式交通工具和能量储存器件应用方面潜力巨大。该电池的核心组分是驱动氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的双功能催化剂,但存在动力学缓慢及循环稳定性差等问题。因此,发展廉价、高效的双功能催化剂,对于推动可逆锌

研究揭示可剥离衬底上氮化物的成核机制

  中国科学院院士、西安电子科技大学微电子学院郝跃研究团队在《新型光学材料》上发表研究成果,揭示了可剥离衬底上氮化物的成核机制,并创新性开发出柔性高亮度紫光发光二极管。  GaN基半导体LED照明具有高效、节能、环保、寿命长、易维护等优点,是人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一场照明革命。随着可穿

华东理工团队揭示二氧化碳电还原催化剂变化机制

   华东理工大学化工学院教授李春忠团队利用多尺度的原位表征技术,系统揭示了二氧化碳电还原过程中催化剂的结构演变和真实催化活性相,相关成果近日在线发表于《国家科学评论》。  将二氧化碳还原为有价值的化学品或燃料被认为是一种合理利用碳资源,实现碳循环并能有效缓解温室气体二氧化碳造成环境问题的方法,因而

山西煤化所合成二氮化钼化合物

  近日,中科院山西煤炭化学研究所科研人员与美国拉斯维加斯内华达大学、四川大学、北京低碳清洁能源所等合作,在高压条件下合成新型二氮化钼化合物,其在催化加氢研究中展示出良好的应用前景。  富氮过渡金属氮化物最有希望成为下一代清洁能源与再生能源的高效催化材料。然而,将氮原子渗入过渡金属的晶格内形成氮化物

“高效氮化物LED材料及芯片关键技术”通过验收

  5月30日,科技部高技术研究发展中心组织专家,对中科院半导体研究所承担的国家863计划新材料领域创新团队项目课题“高效氮化物LED材料及芯片关键技术”进行了验收。科技部高技术研究发展中心副主任王琦安等领导和专家参加此次验收会;验收专家组成员包括清华大学潘峰教授、北京国科世纪激光有限

新型氮化物大幅降低燃料电池制造成本

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锂电非碳负极材料氮化物体系属的相关介绍

  氮化物体系属反萤石(CaF2)或Li3N结构的化合物,具有良好的离子导电性,电极电位接近金属锂,可用作锂离子电极的负极。  反萤石结构的Li-M-N(M为过渡金属)化合物如Li7MnN4和Li3FeN2可用陶瓷法合成。即将过渡金属氧化物和锂氮化物(MxNx+Li3N)在1%H2+99%N2气氛中

全氮化物铁磁/超导界面近邻效应研究获进展

超导体(S)和铁磁体(F)之间的界面是凝聚态物理研究的热点。二者界面耦合产生了较多有趣的物理现象。S/F界面的磁近邻效应是由界面两侧的电子自旋之间的交换相互作用,导致抑制磁序或出现非传统超导电性。当磁性材料靠近超导体时,磁场进入超导体内仅几纳米的区域并破坏库珀对,致使界面的超导行为发生空间变化,影响