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电解水制氢:如何设计金属碳化物催化剂?

金属碳化物HER 氢气是重要的清洁能源,具有来源广、能量密度高、无污染等优点。电解水制氢是高效、绿色的制氢途径,但严重依赖贵金属Pt催化剂,亟需发展经济、高效的非贵金属电催化剂。过渡金属碳化物具有类铂的电子性质和催化行为,是一种潜在的析氢电催化剂。近年来,相关研究工作通过合理的设计策略,调控并优化碳化物的纳米结构和电子性质,显著提高了该类材料的电催化活性和水分解制氢效率。 本综述基础 其中,暨南大学化学与材料学院高庆生教授课题组开展了一系列工作(Energy Environ. Sci. 2017, 10, 1261; Chem. Sci. 2016, 7, 3399; Adv. Funct. Mater. 2016, 25, 5580; ACS Catal. 2017, 7, 2357; Appl. Catal. B –Environ. 2019, 242, 132; Appl. Catal. B – Environ.......阅读全文

中国科大高效电解水制氢电极材料的设计与制备研究获进展

  将可再生能源(如太阳能、风能、水位能等)以氢为媒介存储、运输和转化可实现环境友好和可持续发展的经济构型。当前95%以上的氢气来自于化石燃料,而水作为氢的重要来源之一,从其提取出来的氢的总能量是地球化石燃料热量的9000倍。将水电解制氢涉及两个重要的基本反应,即阴极水的还原和阳极水的氧化。然而,反

海水制氢:重启蓝色能源的传说

  电解水,将水分解成氢和氧,是一个简单而历史悠久的想法。现有电解水的技术大都基于纯水,而超过95%的地球水资源——海水少有关注。  近日,北京化工大学、美国斯坦福大学等合作在美国《国家科学院院刊》上发表题为“太阳能驱动的、持续稳定的海水分解制氢”的研究论文,展示了一种通过微纳结构化电极电解海水制氢

中性水全分解的“双面神” 三元纳米片电催化剂出炉

  氢能作为一种能量高、洁净的可再生能源受到广泛关注。通过电化学水解制备氢气是当前研究热点之一。近年来,全水解电极催化剂的设计制备取得了瞩目的研究成果。然而,寻找能在中性水电解质中同时展现高活性、高稳定性的水氧化和还原非贵金属电催化剂仍然是电解水制氢研究领域的一大挑战。  近日,中国科学技术大学教授

2013年世界科技发展回顾:能源环保篇

  美 国   最大载人太阳能飞机横穿美国,太阳能电池光电转化率攀高,低温制造晶体硅,研制可拉伸或折叠电池,新催化剂让制氢过程排放近零。   5月3日,世界最大载人太阳能飞机“太阳驱动”号从旧金山升空后于7月6日抵达纽约,完成横穿美国飞行。   6月,莱斯大学和宾夕法尼亚州立大学研制出一款基于

288项!国家自然基金委公布国际合作研究项目初审结果

  国家自然基金委公布与金砖国家、埃及、日本、智利的国际合作项目初审结果,其中金砖国家146项、埃及82项、日本35项,智利25项通过初审,具体如下。  2019年度国家自然科学基金委员会与金砖国家科技创新框架计划合作研究项目初审结果通知  根据中国国家自然科学基金委员会(NSFC)、中华人民共和国

我国学者研制出低成本的电解“水制氢”催化剂

  氢能是一种能量高、洁净的可再生能源,通过电化学水解制备氢气是当前的研究热点之一。近期,中国科学技术大学俞书宏教授团队和高敏锐教授团队合作,研制出一种高性能低成本的新型三元纳米片电催化剂,展现出工业级的优异电解水制氢潜能。国际学术期刊《德国应用化学》日前发表了该研究成果。  近年来,国际学界在全水

研究发明在酸性环境中极端稳定的高性能电催化剂

  氢能源是当前最具应用前景的高效清洁新能源技术。相比传统的甲烷水蒸气重整制氢工艺和碱性电解水工艺,质子交换膜水电解装置具有启动速度快、氢气纯度高、产氢速率快、电流密度大和能量效率高等显著优势,有望成为下一代先进清洁制氢方法。然而,在酸性介质中非铂基催化剂一般很不稳定,活性金属成分容易在电解池操作过

在酸性环境中极端稳定的高性能电催化剂

  氢能源是当前最具应用前景的高效清洁新能源技术。相比传统的甲烷水蒸气重整制氢工艺和碱性电解水工艺,质子交换膜水电解装置具有启动速度快、氢气纯度高、产氢速率快、电流密度大和能量效率高等显著优势,有望成为下一代先进清洁制氢方法。然而,在酸性介质中非铂基催化剂一般很不稳定,活性金属成分容易在电解池操作过

改善水裂解方式,提高可再生能源的转换

  华盛顿州立大学的研究人员已经找到了一种更有效地从水中生产氢气的方法,这对于可再生能源的生产和储存非常关键。  由机械与材料工程学院教授Yuehe Lin和斯科特 贝克曼领导的研究团队,利用低成本材料开发出了一种催化剂。它的性能与目前应用的、贵金属生产的催化剂一样,甚至优于它们。  该研究成果发表

新型低成本非贵金属电解水催化剂实现18.55%转换效率

  氢能是一种理想的能源载体,开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗,因而大幅降低制氢成本。其关键是发展廉价、易制备的高性能非贵金属电解水

2019年度北京市自然科学基金拟资助项目名单公布

(化学与材料)科学拟资助项目编号拟资助项目名称依托单位申请者职称合作单位拟资助金额(万元)重点项目2191001二维碳基负载过渡金属单原子的高效氧还原反应催化剂制备与催化机理探究北京大学侯仰龙教授802191002光热催化二氧化碳加氢制低碳烯烃铁基纳米催化材料的理性设计与性能调控中国科学院理化技术研

全球首套规模化太阳燃料合成示范项目试车成功

  1月17日,全球首套千吨级规模太阳燃料合成示范项目在兰州新区绿色化工园区试车成功。该项目迈出了将太阳能等可再生能源转化为液体燃料工业化生产的第一步。  太阳燃料合成是指利用太阳能、风能、水能等可再生能源发电,进而电解水制备绿氢、将二氧化碳加氢转化制甲醇等液体燃料,把可再生能源存储在液体燃料中。简

工信部印发产业关键共性技术发展指南 包含色谱和传感器

  分析测试百科网讯 近日,工业和信息化部组织修订了《产业关键共性技术发展指南(2015年)》(以下简称指南),并印发。指南在仪器仪表类中对色谱类分析仪器的关键制造技术、工业控制巨磁电阻传感器微型化和集成化技术、硅基压力传感器无引线封装制造技术、DCS/PLC冗余设计关键技术等做出了技术内容指南,如

工信部批准医用胶片打印机等594项行业标准

中华人民共和国工业和信息化部公告       2018年 第23号       工业和信息化部批准《医用胶片打印机》等594项行业标准(标准编号、名称、主要内容及实施日期见附件),其中化工行业标准33项、石化行业标准10项、冶金行业标准11项、有色金属行业

福建物构所酸性介质中电催化全解水研究取得新进展

  氢能是最有前途的绿色能源形式之一,而水的电催化分解是得到高纯度氢的理想过程。近些年来,人们发现利用固体聚合物电解质膜在酸性介质中进行水的电解能使得氢气的生产和分离变得更加容易。因此,对于在酸性介质中具有高活性和寿命的金属Ir基电解水催化剂的研究和开发也引起许多科研工作者的关注。已有的研究表明,含

中国科大基于原子精度壳层设计取得光解水制氢新进展

  太阳能被认为是21世纪最清洁的能源,而光解水制氢是一种可以直接将太阳辐射能转化为氢能的途径,是极具发展潜力的新能源技术。助催化剂可以促进光生电荷分离和提供反应活性位点的作用,已广泛应用于光催化领域中。尽管贵金属铂材料早已证实是一类优异的光解水制氢助催化剂,然而其高成本促使人们一直在寻找降低铂用量

VR居然可以镇痛?效果比吗啡还好

  智能设备 | VR镇痛效果是吗啡的两倍  过亿美国人受过慢性疼痛的苦,自 1990 年代以来,该国阿片类处方药的数量已翻至 3 倍。尽管美国只占全球人口的 5%,这类镇痛药物的使用量竟达到了 80% 。显然,我们亟需找到一种替代品,比如虚拟现实(VR)。行业资深人士霍华德·罗斯认为这应该可行。2

表面可控的IrOx纳米材料 具有优异的电催化分解水的性能

  氢能是最有前途的绿色能源形式之一,而水的电催化分解是得到高纯度氢的理想过程。近些年来,人们发现利用固体聚合物电解质膜在酸性介质中进行水的电解能使得氢气的生产和分离变得更加容易。因此,对于在酸性介质中具有高活性和寿命的金属Ir基电解水催化剂的研究和开发也引起许多科研工作者的关注。已有的研究表明,含

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》,

纯水氢气发生器使用说明书

尊敬的用户:开机前请先认真阅读使用说明书,本机为纯水氢气发生器              未成年人及不了解说明书使用要求的人员不能操作本仪器纯水氢气发生器使用说明书1  总述本说明书提供的数据和使用要求适用于纯

美科学家采用传统化学方法制造出产环保氢催化剂

  据物理学家组织网1月26日报道,美国斯坦福大学和丹麦奥胡斯大学研究人员采用传统的化学方法,设计出一种用于制造清洁燃料氢分子(H2)的高效和环保的催化剂,这一催化剂还可广泛应用于现代工业制造化肥以及提炼原油转化成汽油。该研究成果刊登在最新一期的《自然》杂志上。   尽管氢是丰富的元素,但在自然界

中美材料领域合作研究项目开始提交全文申请

  前不久,国家自然科学基金委员会(NSFC)发布与美国国家科学基金会(NSF)共同征集资助材料领域合作研究项目的指南。期间共收到预申请简表102份。  经初步审查,双方确定74项通过预申请评审。基金委提示通过预申请简表评审的申请人(请登录基金委网站查询)按照项目申请指南要求,于2011年11月15

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

671项2020年河南省科学技术奖受理项目公示

  2020年科技厅共收到各单位或专家提名的河南省科学技术奖项目705项,经形式审查,671项提名项目形式审查合格,予以受理。  现将受理的671项省科技奖候选项目(含项目名称、主要完成人、主要完成单位、提名奖种、提名单位或提名专家等)公示如下:序号项目名称提名奖种完成人完成单位提名单位或专家1提高

夏宇飞等获评2019年度“化工与材料京博博士论文奖”

根据《化工与材料京博博士论文奖奖励办法》的规定,山东京博控股集团有限公司委托中国化工学会评审委员会于2019年9月对2019年度“化工与材料京博博士论文奖”所征集论文开展评审工作。经有关单位推荐、形式审查、专家初审和会议评审,共38篇论文入围,评选出金奖1篇、银奖3篇、铜奖5篇、优秀奖10篇和提名奖

2018年世界科技发展回顾

   美国   深空探测异彩纷呈,宇宙探索发现不断  本报驻美国记者 刘海英  2018年,“好奇号”“朱诺号”“卡西尼号”“新视野”号等探测器持续提供着火星、木星、土星、柯伊伯带天体的相关数据。“旅行者2号”朝星际空间进发;OSIRIS-Rex抵达小行星贝努;“黎明”号完成了探测任务,将在谷神星轨

污水处理技术篇:废水处理的实用高级氧化技术

1. 何谓高级氧化技术高级氧化技术(AdvancedOxidationProcess,AOP)是指氧化能力超过所有常见氧化剂或氧化电位接近或达到羟基自由基HO•水平(见表1),可与有机污染物进行系列自由基链反应,从而破坏其结构,使其逐步降解为无害的低分子量的有机物,zui后降解为CO2、H2O和其他

Nano Letters:半导体界面电荷传输规律

  第一作者:谢关才;通讯作者: 宫建茹  通讯单位 : 国家纳米科学中心  论文DOI:10.1021/acs.nanolett.8b04768  研究背景  向自然学习并力争超越是推动人类社会进步的一个永恒的主题。主要由于植物分子光吸收等原因的限制,自然界光合作用的效率较低。相比之下,半导体具有

光解水制氢的复合催化剂设计取得新进展

  中国科技大学化学与材料科学学院、合肥微尺度物质科学国家实验室熊宇杰课题组,通过与罗毅研究团队的江俊和张群在材料设计与合成、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重要进展。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

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