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sp杂化氮掺杂的石墨炔!非金属催化剂取代铂基催化剂

燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点,使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程,需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的 ORR 催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中,燃料电池电堆成本占总成本的50%以上,而铂类贵金属催化剂又占电堆成本的50%以上。因此,开发价格低廉的非贵金属ORR催化剂是促进燃料电池规模应用的必然选择。近年来的研究证实,氮掺杂碳基催化剂具有良好的ORR催化活性和稳定性,有望取代铂类催化剂在燃料电池中的应用。氮掺杂构型有很多不同的形式,包括吡啶氮、亚胺氮、吡咯氮、氨基氮、腈基氮、石墨氮和氧化氮等。一般认为吡啶氮的存在创造了ORR活性位点,而其它高性能的氮掺杂类型鲜有报道。 图1. sp杂化氮原子掺杂的石墨炔合成机理图 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室研究员王丹团队及其合作者成功研......阅读全文

我国科学家成功合成新的碳同素异形体

最近,中科院化学所有机固体院重点实验室科研人员在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的资助下,在石墨炔研究方面取得了重要突破。研究人员利用六炔基苯在铜片的催化作用下发生偶联反应,成功地在铜片表面上通过化学方法合成了大面积碳的新的同素异形体——石墨炔(graphdiyne)薄膜,研究结果发

石墨炔碳原子杂化类型

碳家族发展历程  碳具有sp3、sp2和sp种杂化态,通过不同杂化态可以形成多种碳的同素异形体,如通过sp3杂化可以形成金刚石,通过sp3与sp2杂化则可以形成碳纳米管、富勒烯和石墨烯等,如下图所示。a金刚石 b石墨 c蓝丝黛尔石 d、e、f足球烯g无定形碳 h碳纳米管  1996年化学诺贝尔奖被授

石墨炔杂化获进展

  燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点,使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程,需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的 ORR 催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中,燃料电池电堆成本占总成本

中国科学家首次成功合成石墨炔 开辟碳材料研究新领域

▲大面积石墨炔薄膜▲宏量制备高纯度石墨炔▲二维碳石墨炔的结构模型  石墨炔是一种新的碳同素异形体,其丰富的碳化学键,大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性和半导体性能一直吸引着科学家的关注。随着富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陆续通过物理方法成功制备,如何制备石墨炔一直是科学研究的焦点。  

化学所成功合成新的碳同素异形体-石墨炔

  在国家自然科学基金委、科技部和中科院的资助下,中科院化学所有机固体院重点实验室在石墨炔研究方面取得了重要突破。利用六炔基苯在铜片的催化作用下发生偶联反应,成功地在铜片表面上通过化学方法合成了大面积碳的新的同素异形体-石墨炔(graphdiyne)薄膜。研究结果还证实石墨炔是由1,

石墨炔作为催化剂应用研究获进展

  中科院青岛生物能源与过程研究所新型能源碳素材料团队研发了一种氮掺杂的石墨炔材料,用作氧还原反应,表现出优异的催化性能,相关工作近日发表于《应用材料与界面》。  石墨炔是一种新型碳材料,由炔键和苯环连接而成,具有特殊的sp杂化(一种较常见的杂化方式)碳原子,已被报道在光催化、电催化以及生物方面均表

材料前沿丨石墨炔:从发现到应用

编者按:《石墨炔:从发现到应用》为国内外第一部全方位、系统地介绍石墨炔从基础科学研究到实际应用探索的前沿著作。由我国首次发现石墨炔的专家,中国科学院院士李玉良先生及其团队核心专家李勇军研究员共同撰写。内容新颖、权威,科学性和可读性强!合成、分离新的不同维数碳同素异形体是过去二三十年研究的焦点,科学家

激光拉曼光谱对LiFePO4/C正极材料包覆碳结构的研究

激光拉曼光谱对LiFePO4/C正极材料包覆碳结构的研究     自1997年橄榄石型结构的磷酸铁锂首次被Goodenough小组发现可作为锂离子电池正极材料以来,以其丰富的原料、低廉的价格、安全性高且对环境友好以及较高的理论比容量等优点,迅速得到了全世界动力电

激光拉曼光谱对LiFePO4/C正极材料包覆碳结构的研究

自1997年橄榄石型结构的磷酸铁锂首次被Goodenough小组发现可作为锂离子电池正极材料以来,以其丰富的原料、低廉的价格、安全性高且对环境友好以及较高的理论比容量等优点,迅速得到了全世界动力电池研究者的关注。然而,磷酸铁离子较低的电导率和锂离子扩散能力削弱了其倍率充放电性能,直接制约了它的大规模

新型燃料电池阴极催化剂问世

  日前,记者从中科院过程工程研究所获悉,该所生化工程国家重点实验室研究员王丹团队研发了一种sp杂化氮掺杂的石墨炔,其在催化燃料电池阴极氧还原反应(ORR)中显示出良好的催化性能。研究成果近期发表于《自然—化学》。  燃料电池是一种把化学能转化为电能的装置,具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等

过程工程所在sp杂化氮掺杂石墨炔的氧还原应用获进展

  燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点,使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程,需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的 ORR 催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中,燃料电池电堆成本占总成本

SP-3803:用工匠精神打造的国际品质原子吸收光谱仪

一款具有国际先进水平的高性能全自动火焰石墨炉原子吸收光谱仪在上海光谱下线 交付国内用户  【导语】以"严谨、严格、严肃的精神,专业、专注、专心的态度"为座右铭,上海光谱以工匠的精神,历经十年,潜心开发,专心研制,并不惜重金聘请德国资深专家,以国际化的理念、国际

击败石墨烯 新材料之王将易主?

  2019年的Nature、Nature Chemistry、JACS等顶刊中,新型纳米材料表现优异,其中金属有机骨架材料(MOF)、石墨炔(GDY)、金属碳化物/氮化物(MXene)和黑磷(BP)材料作为当中的佼佼者,得到了越来越多的关注。  翻红明星  MOF  MOF是Metal Organ

青岛能源所在石墨炔基高效储钠电极材料研究中取得进展

  石墨炔材料是一种唯一能通过低温、常压下合成,同时含有sp和sp2两种杂化形式碳的二维平面全碳材料,是中国科学家在国际上引领的新的研究领域,具有中国知识产权。目前石墨炔已实现了样品的快速宏量制备,及百平方厘米大面积、高质量薄膜的可控制备(图1)。石墨炔具有大共轭体系、优异的导电性能、及优良的化学稳

上海光谱:继往开来

      作为庆祝上海光谱仪器有限公司成立十周年系列活动之一,上海光谱在本次BCEIA展会上展示了一批最新研制的光谱类分析仪器、针对行业需求的专用分析仪器及样品前处理设备等。此次展出的展品百分之八十是最近二年研制成功或产业化的新产品,也是第一次在公

低碳名词详解

 低碳名词解释   低碳,英文为low carbon。意指较低(更低)的温室气体(二氧化碳为主)排放。随着世界工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的无限上升和生产生活方式的无节制,世界气候面临越来越严重的问题,二氧化碳排放量越来越大,地球臭氧层正遭受前所未有的危机,全球灾难性气候

石墨炔能源存储材料方面取得系列进展

  碳素材料与人类生活密切相关,而石墨炔类材料是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后,一类全新的碳素材料。在结构上讲,它是目前唯一一类通过化学法合成的,同时含有sp和sp2(分别表示两种不同的原子轨道杂化方式)两种杂化形式碳,并具有中国知识产权的二维平面全碳材料。从性能上看,石墨炔类材料具有大的共轭体系、

高端原子吸收光谱的追逐之路——访上海光谱陈建钢总经理

  2016年3月17日,从上海光谱仪器有限公司(以下简称:上海光谱)传来好消息:我国第一台在国内市场销售的高性能全自动火焰/石墨炉原子吸收光谱仪正式下线,并交付用户。作为上海光谱实施科技部十二五重大专项和上海市科委支撑项目取得的成果,该产品不仅标志着我国的高端大型仪器已经走向世界,开始与国际知名品

上海光谱发布国际首创交直流塞曼原子吸收

  2014年11月1日,值第十八届全国分子光谱学学术会议召开之际,会议协办单位上海光谱仪器有限公司举办交直流赛曼原子吸收光谱仪新产品发布会,吸引了近百位业内人士现场参与。  发布会现场上海光谱总经理 陈建钢先生  十二五重大仪器专项成果 解决光谱仪器关键部件研发  上

青岛能源所在石墨炔能源存储与转化研究中取得进展

  可穿戴智能设备是未来科学与社会进步的重要标志之一,也是国家的重大战略需求,其长久的续航能力依赖于高性能的柔性储能电池。针对如何提高电极材料的柔性和容量这一科学问题,在中国科学院院士李玉良的指导下,中科院青岛生物能源与过程研究所新型能源碳素材料团队与中科院化学研究所合作,研发了一种石墨炔基分子材料

中科院化学所:分子科学从这里起源

开栏寄语:2016年10月,中国科学院化学研究所将迎来60周岁生日。60年来,几代化学所人不懈努力,顽强拼搏,勇攀高峰,形成了创新、求是、团结、奉献的优秀文化,为我国科技事业、国民经济和国防建设作出了重要贡献。如今,化学所以基础研究为主,正在有重点地开展国家急需的、有重大战略目标的高新技术创新研究,

分子科学从这里起源——记中科院化学所分子科学创新历程

  开栏寄语:  2016年10月,中国科学院化学研究所将迎来60周岁生日。60年来,几代化学所人不懈努力,顽强拼搏,勇攀高峰,形成了“创新、求是、团结、奉献”的优秀文化,为我国科技事业、国民经济和国防建设作出了重要贡献。如今,化学所以基础研究为主,正在有重点地开展国家急需的、有重大战略目标的高新技

青岛能源所等新型石墨炔储能材料研究获进展

  石墨炔,是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后,一种新的全碳纳米结构材料。它是由sp和sp2杂化形成的一种新型碳的同素异形体,是由1,3-二炔键将苯环共轭连接形成的具有二维平面网络结构的全碳材料,具有丰富的碳化学键、大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性,被誉为是最稳定的一种人工合成的二炔碳的同素异

新型的sp掺杂N原子引入石墨炔 性能表现优异

  中科院过程工程研究所王丹团队联合中科院化学所李玉良团队,成功在超薄石墨炔材料上引入一种新型的sp掺杂N原子,这种新型的石墨炔材料表现出非常优异的性能。该成果日前发表在《自然—化学》上。  氧还原反应(ORR)是能源储存和转化的基础,在燃料电池中有着重要应用。目前,氧还原反应以铂基催化剂的催化活性

科学家制备出新型氮掺杂石墨炔 促进燃料电池商业化

   中科院过程工程研究所王丹团队联合中科院化学所李玉良团队,成功在超薄石墨炔材料上引入一种新型的sp掺杂N原子,这种新型的石墨炔材料表现出非常优异的性能。该成果日前发表在《自然—化学》上。图片来源于网络氧还原反应(ORR)是能源储存和转化的基础,在燃料电池中有着重要应用。目前,

研究生院最新研究设计提出碳的一种新结构

  最近,中科院研究生院苏刚教授及其博士生胜献雷等人基于密度泛函第一性原理研究,设计提出了元素碳的一种新结构,该结构被命名为T型碳(T-carbon)。相关研究结果近日发表在国际期刊《物理评论快报》上 [X. L. Sheng et a

中国学者的“折纸艺术”竟然登上了Science主刊?

  近日,中国科学院高鸿钧团队传出喜讯,他们实现了在石墨烯上高精度的结构制作,精度已经达到了原子的级别。  这样的研究成果不仅显示了研究团队对于纳米结构制作的高超技术,也再次将石墨烯这一纳米器件制作平台推到了科学研究的最前沿,对于可控制造特殊性质的纳米器件,例如量子器件,有重要研究意义。  此项成果

新研究!石墨炔基新型高效非金属电催化剂

  燃料电池是一种重要的新能源装置,其中最新发展的金属-空气电池更是被寄予厚望。然而,金属-空气电池中阴极氧还原和正极氧析出反应动力学过程缓慢,需要大量的贵金属催化剂,大大增加了电池的成本,阻碍了金属-空气电池的大规模商业化进程。中国科学院青岛生物能源与过程研究所碳基材料与能源应用研究组,在制备高效

上海光谱SP-38原吸被认定为上海市高新技术成果转化项目

   最近,上海光谱仪器有限公司自主研发生产的SP-38系列原子吸收分光光度计在上海市高新技术成果转化评定中,被认定为上海市高新技术成果转化项目,项目等级为A。    SP-38系列原子吸收分光光度计拥有多项发明专利及软件著作权,首创了智能杂散

2449.8万!这所高校发布采购建设分析测试中心平台

  分析测试百科网讯 近日,海南省教学仪器设备招标中心受招标人海南大学委托,采购场发射透射电子显微镜、基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱仪、纳米喷雾干燥仪、石英晶体微天平、多功能样品前处理平台、热重-红外图像-气质联用原位反应系统、显微傅里叶变换红外光谱仪+光声光谱检测器、差示扫描量热