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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至少要大于反应吸热(1.23eV),因而占太阳光能量近一半的红外光无法被吸收用来分解水制氢。 杨金龙研究组提出具有內禀电偶极矩的二维纳米催化剂,可突破传统理论对催化剂能隙的限制,用红外光也可以分解水产生氢气。这种催化剂存在偶极内电场,吸附在催化剂两个表面上的水分子会感受到不同的静电势,从而导致两个表面上水的氧化还原电势变得不再相同。如果氧化和还原分别发生在不同的表面,催化剂受到的能隙限制原则上将不再存在。在这一新的光解水机制中,不仅紫外光和可见光,红外光也可以用来促使水分解产生氢气。另外,这种催化剂的光激发是一个电荷转移过程,电......阅读全文

NOX直接分解催化剂的研究进展

  0引言   NOX不仅对人们身体健康有害,而且在空气中积累到一定量时极易引发光化学烟雾和酸雨,因此消除NOX已经成为相关学者所关注的焦点[1, 2]。NOX的来源可以分为移动源和固定源,汽车和船舶是最常见的移动源,而电厂中用的大型锅炉是固定源。通常利用三效催化剂和NOX储存还原催化剂减少汽车尾气

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

日本设计出阳光分解水的新型催化剂

   日本科学家用纳米材料设计出一种新型催化剂,可有效催化人工模拟天然光合作用的关键步骤——利用阳光分解水,有望提高氢气生产效率、降低成本。   低成本生产氢气是实现“氢经济”的基础。理想方案之一是模拟植物光合作用的光反应阶段,借助阳光分解水。目前,人工分解水的技术往往要消耗额外能量和其他原料,或者

新复合光催化剂能够分解全氟辛酸

据最新一期《化学工程杂志》报道,美国莱斯大学的化学工程师改进了他们对光动力催化剂的设计,该催化剂可快速分解全氟辛酸,全氟辛酸被认为是世界上最有问题的“永久化学污染物”之一。研究团队在2020年发现,常用于化妆品的氮化硼粉末暴露在波长254纳米的紫外线下时,可在短短几个小时内破坏水样中99%的全氟辛酸

科学家发现烯烃复分解反应新型催化剂

图片说明:高效、清洁、快速的新型催化剂将促进医学、生物学与材料科学研究。 (图片来源:Nature) 美国科学家近日发现了烯烃复分解反应(olefin metathesis reaction)的新型催化剂。这一进展为药学、生物学及材料科学研究提供了新型平台。相关研究论文11月16日在线发表于

瑞士团队研发磁性纳米催化剂分解顽固污染物

  微污染物是水处理界的一个新兴问题,它给我们的水体造成了不少的负担,要将它们从污水中移除更是需要很多技术资源。对此,显然我们不能坐以待毙。瑞士和德国是这方面的探路先锋,此前我们就曾报道过德国巴登-符腾堡州(Baden-Württemberg)对地方污水厂的微污染物去除项目给予资助。而最近。最近,

将镍纳米颗粒用作高效氨分解制氢催化剂

  以钠型ZSM-5分子筛为载体,在啡咯啉配体络合作用下制备均匀分散于ZSM-5分子筛的镍纳米颗粒,用作高效氨分解制氢催化剂。    随着温室气体排放的增加和恶劣气候的加剧,人类寻找可替代化石燃料的新能源迫在眉睫。氢气(H2)被认为是最清洁的能源之一。然而,氢气体积能量密度低,爆炸极限范围较大(4%

新型催化剂可高效分解二氧化碳

  长期以来,科学家们一直梦想模仿光合作用,用太阳光的能量,从二氧化碳和水中攫取烃燃料。据《科学》杂志7日报道,瑞士联邦理工学院的化学家团队,能让一种廉价的新型化学催化剂以创纪录的效率工作,使之高效利用太阳能电池的电力,将二氧化碳分解为富含能量的一氧化碳和氧气。  报道称,当二氧化碳分解成一氧化碳和

新纳米催化剂能在可见光条件下快速分解水

  据美国每日科学网站12月16日(北京时间)报道,中美科学家携手,以氧化钴纳米粒子为催化剂,首次采用可见光,快速地将水分解成了氢气和氧气,简单快捷且能源转化效率较高。相关研究发表在周日出版的《自然·纳米技术》杂志网络版上。   该研究领导者、美国休斯敦大学电子和计算机工程学院副教授包季明(音译)

印度开发出性能优越成本低廉的水分解催化剂

  据《印度时报》近日消息,印度科学研究所(IISc)研究人员开发出一种低成本催化剂,可加速水分解,产生氢气。这是迈向大规模制氢的重要一步。相关研究成果3月27日发表在德国《应用化学》(Angewandte Chemie)杂志上。  利用电分解水是被广泛采用的制氢方法,其中析氧反应过程非常缓慢,限制