中科院金属所确定三种电催化剂活性位结构

日前,中科院金属所沈阳材料科学国家(联合)实验室催化材料研究部研究员苏党生、博士研究生朱延松等,成功合成了三种有代表性的Fe/N/C催化剂,利用高分辨电镜、穆斯堡尔谱等表征技术首次确定了Fe/N/C催化剂中催化活性位的结构是一种铁的配合物,并排除了此前认为活性位是铁的一些晶态物质的可能,这对于研究氧化还原反应中替代贵金属铂催化剂具有重要意义。该工作以快讯形式在《应用化学国际版》在线发表。 燃料电池作为21世纪清洁、高效的动力源之一,是当前科学研究的热点。而氧气还原反应是燃料电池阴极反应,由于其反应速率相对阳极反应速率更低,已经成为提高燃料电池整体性能的决定性因素。而用于提高氧气还原反应速率的传统催化剂是铂催化剂,由于金属铂的价格昂贵以及资源稀缺等原因,极大地限制了燃料电池的大规模应用。近几年的研究发现,Fe/N/C非贵金属电催化剂在氧气还原反应中显示出了接近于金属铂的催化性能,成为一种有望取代铂的催化剂。 然而,由于Fe......阅读全文

金属氧化物催化剂与金属催化剂的区别

金属氧化物催化剂与金属催化剂的区别:1、主要催化活性组分不同。金属氧化物催化剂的主要催化活性组分是金属氧化物。金属催化剂的主要催化活性组分是金属。2、作用及应用不同。金属氧化物催化剂广泛用于氧化还原型机理的催化反应;主族元素的氧化物多数用于酸碱型机理的催化反应(见固体酸催化剂),包括氧化、脱氢、加氢

金属氧化物氧化催化剂选择

应具有如下功能:①为反应物提供的氧量足以形成产物,但又不致使其完全氧化;②能为反应物提供吸附(或配位)部位,使之变形,成为活化状态;③能在反应物之间传递电子。以上这些要求使选择氧化催化剂在使用上受到极大限制,催化剂的选择性对反应条件十分敏感,与催化剂本身以及载体和助催化剂的结构也很有关系。氨氧化催化

金属所纳米碳材料负载金属催化剂研究获进展

  积碳是催化剂在催化反应过程中普遍发生的现象,尤其是在乙苯直接脱氢体系中,反应物乙苯分子在金属氧化物催化剂表面很容易快速的产生积碳,导致催化剂的失活。近期,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室催化材料研究部刘洪阳副研究员和苏党生研究员,利用乙苯直接脱氢过程反应中的积碳过程,巧妙地设计

新型非贵金属催化剂高效廉价

  记者近日从中科院获悉,该院化学所分子动态与稳态结构国家重点实验室研究员杨新征,通过对金属酶活性中心结构的模拟,计算设计了高效、廉价的新型非贵金属催化剂。  杨新征的研究集中在过渡金属催化的加氢和脱氢反应。这是石化、制药以及精细化工等领域的基础,并与二氧化碳转化利用和可再生能源开发密切相关。  新

新型“金属玻璃”催化剂可高效处理污水

  澳大利亚伊迪斯考恩大学日前发表新闻公报说,该校科学家使用纳米技术制造出一种新型“金属玻璃”催化剂,可以环保、高效地处理污水。  “金属玻璃”又称非晶合金,具有与玻璃类似的原子堆积结构,比晶体材料拥有更高的催化活性。  负责这项研究的伊迪斯考恩大学工程学院副教授张来昌在接受记者采访中说,与目前常见

为什么许多过渡金属能做催化剂

过渡金属做催化剂原因因为过度金属有d轨道电子,或者有空的d轨道,在化学反应中可以提供空轨道充当亲电试剂,或者提供孤对电子充当亲核试剂,形成中间产物,降低反应活化能,促进反应进行.过渡金属催化剂特点①过渡金属氧化物中的金属阳离子的d电子层容易失去电子或夺取电子,具有较强的氧化还原性能。②过渡金属氧化物

金属所在纳米碳材料负载金属催化剂研究中取得进展

  负载型金属催化剂在整个工业催化领域发挥着十分重要的作用。然而,作为负载型金属催化剂,载体材料对活性金属纳米粒子催化性能的影响发挥着十分重要的作用。催化剂的载体能够影响金属纳米粒子在其表面的分散情况、粒径大小、暴露晶面等。同时,通过调变载体与金属纳米粒子之间的相互作用亦可以提高金属纳米粒子的催化活

TEMEDX能区别出催化剂中的金属和金属合金吗

我是做双金属催化剂的。我做了XRD和TPR表征,发现催化剂中有金属单质和金属合金,审稿人要我做TEM-EDX来表征金属和金属合金,我该怎么办,能区分开来吗?如果能,金属和金属合金在TEM下有什么区别?EDX不是只能做元素种类的鉴定吗!请高手给点建议,谢谢了,很急!TEM和EDX联用是能区分开的,ED

过渡金属催化剂是生命起源的关键

  要解释生命如何在地球上出现这个悬而未决的大问题,就像是回答先有鸡还是先有蛋的悖论:诸如氨基酸和核苷酸这样的基本生化物质,是如何在生物催化剂(蛋白质或核酶)出现之前而完成其构造的?在最新一期《生物学通报》(The Biological Bulletin )上,科学家发

非贵金属析氢催化剂研究获进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心、中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)与材料系双聘研究员陈乾旺课题组发现,氮掺杂石墨烯层包覆的合金粒子作为酸性条件下电解水制氢(HER)催化剂,表现出优异的性能和循环稳定性。相关研究成果以Non-precious alloy enca

双金属纳米簇催化剂“1+1>2”

  金(Au)是公认的惰性金属,但纳米金却具有很高的活性,是非常优异的催化剂。这就是其作为第四代催化剂的独特之处。金钯双金属纳米簇催化剂更可能高效实现氢气、氧气直接合成过氧化氢。在近日由北京化工大学主办的2013年首届中欧双金属纳米簇国际研讨会上,记者领略了双金属纳米簇催化剂的神奇之处。这种具有“1

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

新型燃料电池阴极非金属催化剂问世

  中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室王丹研究员团队日前研发出一种杂化氮掺杂的石墨炔,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,这一发现将推动非金属催化剂取代铂基催化剂的进程。  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。王丹介绍,传统的O

Advion推出新型金属催化剂反应监控探针

  分析测试百科网讯 近日,Advion公司在第251届美国化学学会全国会议暨博览会上宣布推出一款其紧凑型质谱Expression的突破性地在线进样技术,IASAP。新的IASAP(惰性气体固体分析探针(ASAP®))最初是由宾夕法尼亚大学的Charles McEwen博士研究开发的,随后

我国学者发现金属纳米催化剂尺寸效应

  记者从中国科学技术大学获悉,该校路军岭教授课题组与李微雪教授课题组合作,首次揭示了金属纳米催化剂中,几何效应和电子效应各自对催化反应随尺寸变化的调变规律,创造性地提出一种拆分剥离金属颗粒几何效应和电子效应的策略——金属纳米颗粒的“氧化物选择性包裹”。在具有重要应用背景的铂催化苯甲醇选择性氧化到苯

金属催化剂分别有哪几种类型

在化学反应中只能用二氧化猛催化剂吗?不一定催化剂是有选择性的催化剂有两种机理:1,催化剂在反应过程中参与反应,在反应完成之后被还原成原始的成分.例如:加热分解高锰酸钾的时候加入锰酸钾.高锰酸钾分解过程当中,锰酸钾是参与反应的,具体方式不清楚.最后以锰酸钾出现.反应前后催化剂形态变化,颗粒变粉末,粉末

制氢新突破——廉价高效“双金属”催化剂

  特拉华大学和哥伦比亚大学的研究人员制备出了一种廉价的双金属催化剂,该催化剂是由铜钛金属模拟贵金属铂的结构制备而成,其可以大大提高电解水制氢的效率,应用前景广阔。  德拉瓦大学的研究人员发现了一种廉价且高效的催化剂,可以将水转化为氢燃料,这使氢成为可持续能源更进一步。  “二氧化碳的排放使人们越来

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)

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属磷化物

金属磷化物与普通金属化合物(如碳化物、氮化物、硼化物和硅化物)具有相似的物理特性,其具有较高的机械强度、导电性和化学稳定性。不同于碳化物和氮化物相对简单的晶体结构(如面心立方、密堆六方或简单六方),由于磷原子的半径大(0.109 nm),磷化物的晶体结构是三斜。磷化物中斜方构造子与硫化物类似,但金属

金属氧化物催化剂设计方面取得新进展

  近日,大连化学物理所碳资源小分子与氢能利用创新特区研究组(DNL19T3)孙剑、俞佳枫副研究员团队利用火焰喷射法(Flame Spray Pyrolysis , FSP)的高温淬火过程,将金属氧化物中的晶格氧锁定在亚稳态,从而大幅增强了晶格氧的活性,使CO氧化反应速率比传统催化剂的反应提高了10

我国研发层状多金属柴油超深度脱硫催化剂

  5月28日,中国科学院大连化学物理研究所(以下称“大连化物所”)与陕西延长石油集团(以下称 “延长石油”)的合作又开成果之花,开发的具有我国自主知识产权的应用于柴油超深度脱硫的层状多金属硫化物催化剂及工业化应用成果在北京通过中国石油和化学工业联合会组织的成果鉴定。  鉴定委员会一致认为用于柴油超

“纳米岛”新策略稳定原子级分散金属催化剂

北京时间2022年10月26日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授曾杰课题组、华盛顿州立大学教授Yong Wang课题组、加利福尼亚大学戴维斯分校教授Bruce C. Gates课题组和亚利桑那州立大学教授刘景月课题组合作,在《自然》杂志上发表最新研究成果。他们提出了一种“纳米岛”策略并制备出

液态金属催化剂或撼动百年化工工艺

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512183.shtm

中国科大非贵金属纳米催化剂研制取得进展

  近日,中国科学技术大学教授曾杰课题组在非贵金属纳米催化剂CuNi合金纳米晶研制上取得新进展。研究人员通过在一步合成法中使用吗啉硼烷作为还原剂,成功制备了CuNi合金八面体和立方体,并在A3偶联反应中研究了CuNi合金晶面和组分与其催化性能之间的构效关系,实验结果表明Cu50Ni50立方体的催化活

“纳米岛”新策略稳定原子级分散金属催化剂

  人类的生产、生活都离不开化学反应,它关乎健康、环境、能源各个领域。其中,提高催化反应效率,提升催化剂耐久性,是化学科学的核心和关键,也是化学家不断追求的目标。  北京时间2022年10月26日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授曾杰课题组、华盛顿州立大学教授Yong Wang课题组、加利福

高指数晶面氧化钴催化剂可替代贵金属

  近日,中科院金属所与中科院宁波材料技术与工程所、中国工程物理研究院科研人员合作,利用碳包覆钴磁性纳米胶囊结构中缺陷石墨壳层的束缚作用,合成了富含高指数晶面的氧化钴催化剂,在甲烷催化燃烧反应中体现出可替代贵金属钯、铂的潜力。相关结果在线发表于《自然—通讯》。  研究人员通过原位氧化方法将碳包钴纳米

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

金属所非金属催化剂生长单壁碳纳米管研究取得系列进展

  最近,中科院金属研究所科研人员对SiOx催化剂的状态和单壁碳纳米管(SWCNT)的生长机理进行了深入研究,在非金属催化剂生长单壁碳纳米管研究方面取得新进展。  SWCNT的发现被认为是纳米科技的里程碑之一。SWCNT可看作是由单层石墨片卷曲而成的一维无缝管状物。根据卷曲方式的不同

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硫化物

功能仿生催化剂的开发是一个重要的进展,为大规模可持续的氢气生产开辟了道路。尽管自然界存在的固氮酶和氢化酶可以催化析氢反应,但是酶基器件难以为高水平的氢气生产做出重大贡献。这些精妙的生物催化剂具有出色的催化选择性,能够在自然环境中运作,但在极端条件下(如强酸性和碱性介质)将迅速失活。受到固氮酶和氢化酶

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。