新型无负载流动相电催化体系实现高效电催化合成氨

近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心和液相激光加工与制备实验室合作,在常温常压下电催化氮气还原研究中取得新进展。相关研究成果以Efficient electrocatalytic nitrogen reduction to ammonia with aqueous silver nanodots为题,发表在Communications Chemistry上。该研究将银纳米点(AgNDs)催化剂分散在电解液中,以钛网为集流体,构筑了一种新型无负载流动相电催化体系,用于高效电还原合成氨。 氨是重要的化工原料和能量载体,在全球经济中占有重要地位。近年来,常温常压下的电催化氮还原(NRR)合成氨技术具有绿色经济、低能耗等优点,因而受到广泛关注,有望替代传统高能耗、高投入的工业哈伯-博施(Haber-Bosch)法。然而,目前NRR面临的一大挑战是较低的氨产率和选择性。因此,开发出构筑高效的合成氨电......阅读全文

研制出新型碱性水还原电催化剂

  中国科学技术大学教授俞书宏研究团队通过磷掺杂手段精准调控过渡金属硫族化合物二硒化钴的相变,成功实现其从稳定的立方相到亚稳态正交相的相转变,研制出在碱性介质中具有类铂析氢性能的高效水还原电催化剂,为从碱性水中大规模制氢提供了廉价高效的催化电极材料。这项成果日前发表在《自然—通讯》上。  研究人员发

电催化还原CO2的新型催化剂

  近年来,电催化还原CO2生成有经济价值的小分子产物研究受到广泛关注,但是如何实现在较负的催化电压下保持较高的催化效率,从而达到高催化产率的目标,一直是领域内的研究难点。日前,中科院青岛生物能源与过程研究所环境友好催化过程研究组设计了一种新型的二维/零维的氧化铋纳米片/氮掺杂石墨烯量子点(Bi2O

电催化还原二氧化碳迎来曙光?

  近年顶刊发文看电催化剂的工业化进展    二氧化碳通过电解转化成有使用价值的化学品一直是研究人员关注的科研领域。特别是在低于100摄氏度的低温条件下进行二氧化碳的电化学转变目前已经接近实现工业规模。而在基础研究领域,仅在2019年就有超过600篇论文涉及到了相关催化剂的优化改良。在这里,我们精选

构建电催化硝酸盐还原反应的选择性模型

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488284.shtm 近日,中科院大连化学物理研究所研究员肖建平团队在电催化反向氮循环合成氨研究方面取得新进展,构建了电催化硝酸盐还原反应的选择性模型。相关成果发表在《物理化学快报》上。 电催化

研究人员发展高活性电催化氧还原反应催化剂

  电催化氧还原反应(ORR)是能源转换和存储中的重要环节,在催化的d-带中心理论的指引下,目前的电催化剂设计与制备正从贵金属向过渡金属基材料的方向发展以降低能源转换的成本。通常主族金属元素由于本身非局域化的外层电子导致其缺乏合适的半满轨道进行多电子催化而被认为活性较差,因而基于主族s区金属制备的材

我国学者以MoS2为原料成功合成新型电催化合成氨催化剂

  近期,固体所环境与能源纳米材料中心在常温常压下电催化氮气还原方面取得新进展。利用催化剂和电解质的相互作用,在抑制催化剂产氢活性的同时,提高了其催化氮气还原的能力。相关工作发表在期刊Advanced Energy Materials上。  氨是一种重要的化工原料,广泛应用于工业、农业,同时,也是一

我国学者成功合成新型高效催化剂——二硫化钼纳米片

  近期,固体所环境与能源纳米材料中心在常温常压下电催化氮气还原方面取得新进展。利用催化剂和电解质的相互作用,在抑制催化剂产氢活性的同时,提高了其催化氮气还原的能力。相关工作发表在期刊Advanced Energy Materials上。  氨是一种重要的化工原料,广泛应用于工业、农业,同时,也是一

电化学合成氨催化剂研究获进展

近日,中国科学技术大学教授曾杰研究团队和中国科学院上海应用物理研究所教授司锐合作,通过构筑原子级分散的钌催化剂实现高效氮气电还原合成氨。这种钌单原子催化剂在电催化还原氮气反应中表现出的产氨速率是现有报道的最高值。该成果以Achieving a Record-High Yield Rate o

中国科大模拟生物酶设计制备氧还原反应电催化剂

锰(Mn)基催化剂通常对电催化氧还原反应(ORR)活性较低。然而,在生物界中,锰(II)离子常常是多种金属酶的辅因子。例如,具有Mn辅因子的血红素铜氧化酶(HCO)可以将O2还原成H2O,其活性中心Mn金属离子同时与O和N原子配位。  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料

科学家制备系列高效单原子氧还原电催化剂

燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备,因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而,燃料电池阴极氧还原反应动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率,严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中科院长春应化所徐维林课题组从成本和性能的角度出发,制备了一系列高效、低成本单原子非铂和单原

我所构建电催化硝酸盐还原反应的选择性模型

  近日,我所催化基础国家重点实验室理论催化创新特区研究组(05T8组)肖建平研究员团队在电催化反向氮循环合成氨研究方面取得新进展,构建了电催化硝酸盐还原反应的选择性模型。  电催化还原硝酸盐反应是一个多电子、多质子转移的电催化反应过程,该反应可以生成多种含N的化合物,例如NO2-、NH4+、NH2

科学家制备系列高效单原子氧还原电催化剂

   燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备,因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而,燃料电池阴极氧还原反应动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率,严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中科院长春应化所徐维林课题组从成本和性能的角度出发,制备了一系列高效、低成本单原子非铂

大连化物所二氧化碳电催化还原研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员汪国雄、杨帆和中科院院士包信和研究团队在金属-氧化物界面增强的二氧化碳电催化还原研究方面取得新进展,相关结果发表在日前出版的《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 5652)上。  二氧化碳电催化还

电催化二氧化碳还原领域研究获重要进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/487982.shtm 在国家自然科学基金、博士后创新人才支持计划等项目的支持下,华南师范大学化学学院兰亚乾教授团队近日在电催化二氧化碳(CO2)还原领域取得了重要研究进展。相关研究发表于Angewa

将地球丰量小分子转化为高附加值化学品

  以空气(氮气,氧气)、水、海水(NaCl)和甲烷为代表的地球丰量小分子是人类可以大规模、零成本或超低成本获取的,可用于制备大宗化学品,例如氨(NH3)、双氧水(H2O2)、氢气(H2)、氯气(Cl2)和醇类(例如甲醇)的主要原料。如图1所示, 氨、氯气、双氧水和甲醇都是世界年产量千万吨到亿吨级的

过程工程所制备高活性燃料电池氧气还原反应电催化剂

  当前,全球能源危机的到来及环境污染问题的日益严重迫使人们越来越多地关注可持续能源的开发利用,包括可持续能源的储存与转化。燃料电池与金属-空气电池等是属于可持续能源利用技术的范畴,其中阴极上氧气还原反应(ORR)的催化剂决定了电池性能的好坏,从而决定了能量转化效率以及电池成本的高低。铂或铂的合金是

光和电催化二氧化碳还原领域获研究进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491040.shtm 在国家自然科学基金、中国博士后基金等项目的支持下,华南师范大学化学学院兰亚乾教授团队在光和电催化二氧化碳(CO2)还原领域取得了重要研究进展。相关研究近日发表于Science

光和电催化二氧化碳还原领域获研究进展

  在国家自然科学基金、中国博士后基金等项目的支持下,华南师范大学化学学院兰亚乾教授团队在光和电催化二氧化碳(CO2)还原领域取得了重要研究进展。相关研究近日发表于Science Advances。  光或电催化CO2还原(PCR或ECR)生成高价值产品切实符合“碳中和”的战略目标要求,对于实现碳循

长春应化所制备出系列高效单原子氧还原电催化剂

  燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备,因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而,燃料电池阴极氧还原反应(ORR)动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率,严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中国科学院长春应用化学研究所徐维林研究员课题组从成本和性能的角度出发,制备了一

新型催化剂可高效电催化二氧化碳还原反应

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/7/482577.shtm 科技日报合肥7月12日电 (记者吴长锋)记者12日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到,该院强磁场中心王辉课题组,制备出超小铜纳米晶嵌入的氮掺杂碳纳米片催化剂,该催化剂可用来实现

我所发表膜电极电催化二氧化碳还原综述文章

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202304/t20230412_6733393.html  近日,我所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究组(509组)邓德会研究员团队发表膜电极电催化二氧化碳(CO2)还原综述文章。该综述介绍了膜电极电催化还原

新型催化剂可高效电催化二氧化碳还原反应

  记者12日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到,该院强磁场中心王辉课题组,制备出超小铜纳米晶嵌入的氮掺杂碳纳米片催化剂,该催化剂可用来实现高效电催化二氧化碳还原反应。相关结果日前发表在国际期刊《ACS应用材料与接口》上。  随着工业化水平的提高和能源消耗的增多,大气中二氧化碳浓度逐渐增加,使得生

揭示了dπ对过渡金属配位聚合物电催化氧还原的作用

  氧还原反应(ORR)是燃料电池和金属空气电池中的核心反应。由于ORR过程涉及多步电子转移,其面临着动力学缓慢、过电势高等问题。通常需要昂贵的铂碳催化剂来降低过电势,加快反应速率。然而,贵金属铂的高成本和低储量限制了相关器件的发展与实际应用。因此,开发可代替贵金属铂的高效催化剂是一个亟待解决的问题

MXene基体上的单原子催化以实现优异的氮还原反应

  Orbital symmetry matching: Achieving superior nitrogen reduction reaction over single-atom catalysts anchored on Mxene substrates  轨道对称性匹配: MXene基体上

通过双单原子亚纳米反应器实现高效电化学固氮

  双单原子亚纳米反应器实现高效电化学固氮 课题组供图  近日,中科院大连化学物理研究所研究员刘健团队与天津大学教授梁骥团队、澳大利亚斯威本科技大学教授孙成华团队合作,通过亚纳米空间限域技术,开发了铁—铜(Fe-Cu)双单原子亚纳米反应器,用于电催化氮气(N2)还原反应,实现了氨(NH3)高效率合成

光驱动固氮酶还原氮气制造氨或可解决全球食物危机

  所有生物都氮元素来存活,但是已知地球上,仅有两种过程被用来打开氮气中的超强化学键,从而允许氮气经还原后转化为人类、动物和植物能够消化的含氮化合物。其中的一种过程是自然的从农业开始以来农民就依赖的细菌固氮过程。另外一种过程是一个世纪之前利用氮气和氢气制造氨气的哈柏过程(Haber-Bösch pr

新型、高效的催化剂可用于电催化二氧化碳还原

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502779.shtm

海胆状纳米催化剂可高效电催化还原二氧化碳

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505659.shtm电催化还原二氧化碳产生高附加值的化学品和燃料,是种有望缓解能源危机、解决环境问题的技术。不过,热力学稳定的二氧化碳难以被活化,严重制约其催化反应速率。在大多数铋基硫化物中,具有层状结构

大连化物所二氧化碳高效电催化还原研究取得新进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室包信和与汪国雄团队在二氧化碳高效电催化还原研究中取得新进展,相关结果发表在《能源和环境科学》(Energy Environ. Sci.)上。  二氧化碳电催化还原反应(CO2RR)可同时实现二氧化碳的转化利用和可再生清洁电能的有效存储,利于

兼具氧还原和氧析出高活性过渡金属配位的新型电催化剂

  氧电极反应的氧还原(oxygen reduction reaction)和氧析出(oxygen evolution reaction)反应是电化学能量转换过程的重要步骤。研究表明一系列具有纳米结构的过渡金属-氮-碳化合物作为传统贵金属催化剂(例如铂、铱、钌等)的替代物也表现出优异的氧电极反应活性