理化所人工光合成制氢研究获系列进展

借鉴自然界光合作用的机制和过程,通过人工光合成途径将太阳能转化为化学能,特别是氢能,为人类开发和利用太阳能并逐步解决当前的能源短缺和环境污染问题开辟了一条新道路。因此,设计并制备新型的人工光合成“部件”,构建来源广泛、成本低廉、性能卓越的光催化体系具有迫切的理论和现实意义。 近期,中国科学院理化技术研究所超分子光化学研究中心的科研人员首次利用量子点和廉价金属盐通过可见光催化协助的方法原位构筑了具有空腔结构的光催化剂。稳态和时间分辨的谱学技术证实了光催化过程中量子点表面巯基丙酸分子的氧化解离使量子点选择性地在氢气气泡和水的水-气界面聚集,在光催化反应协助下组装形成纳米空心球。以抗坏血酸为牺牲体,光照42小时纳米空心球的产氢速率和产氢TON值分别为~21 μmol h-1 mg-1和137500。该催化剂构筑策略为人工光合成制氢领域的发展提供了新的思路和途径,对理解和模拟自然界光合作用的工作原理和发展实用价值的人工光合成制氢体......阅读全文

德国应用化学:新型催化体系实现高效电催化析氢

   近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员刘健团队与大连理工大学研究员周思,联合天津大学教授梁骥团队,通过单原子催化剂改性碳载体的策略,增强载体与其上负载金属粒子间的相互作用,构筑了钴单原子催化剂掺杂碳载金属钌(Ru)纳米反应器,实现了电催化析氢反应中绿氢的高效制备,为碳载金属纳米催化剂性能的调

新催化体系实现芳基烯烃的不对称氢氟化

近日,中国科学院成都生物研究所天然产物研究中心廖建研究员团队发展了一个有效的催化体系,实现了芳基烯烃的不对称氢氟化,合成了系列手性苄基氟化合物,包括实现天然产物的后期手性氟化修饰,并通过低温核磁共振技术,对反应机理进行系统深入的研究。相关研究成果发表于国际期刊ACS Catalysis,论文第一作者

上科大发表Science:铈基催化剂和醇催化剂协同催化体系

   上海科技大学物质科学与技术学院左智伟科研团队在光促进甲烷转化这一重要能源化工领域取得突破性进展:他们成功发展了一种廉价、高效的铈基催化剂和醇催化剂的协同催化体系。这一基础研究领域的突破,解决了利用光能在室温下把甲烷一步转化为液态产品的科学难题,为甲烷转化成高附加值的化工产品(例如火箭推进剂燃料

科学家发现廉价简洁光催化体系

  将羧酸化合物中的羧基脱去,产生的自由基片段在材料、制药等行业有重要用途。中国科学技术大学青年科学家团队独辟蹊径,发明一种廉价简洁的催化剂体系。3月29日,该成果以研究长文形式在线发表于《科学》杂志。  传统的脱羧方法往往在高温下进行,这种方法会产生数量众多、种类不明的副产品,导致最终产品无法方便

氢能研究丨新型复合材料助力高效光催化制氢

导读由于传统化石燃料等不可再生资源的广泛应用,环境污染和能源危机成为人类面临的两大问题。寻找解决能源短缺问题的有效途径已成为一个重要的研究课题。氢能被认为是一种清洁、可再生、环保的能源载体。在所有制氢方法中,光催化制氢是解决两大问题的有效方法之一。 近期,北京建筑材料科学研究总院与岛津分析中心合作,

新型催化剂可高效生产氢能源

  美国研究人员在新一期《先进能源材料》上报告说,他们研发出一种新型低成本电解水催化剂,有助于高效生产氢能源。   能源转换是发展清洁能源的关键。风能和太阳能发电都是间歇性的,而电网需要持续稳定的输入,因此风能和太阳能发电不能直接接入电网,而需要介质存储起来或转换成其他形式的能源。眼下最有前景的途径

新型催化剂点亮氢能储放未来

  近日,中科院煤化所与国内多家科研机构合作,采用铂-碳化钼双功能催化剂实现对水和甲醇的高效活化,在低温下获得了极高的产氢效率。此催化体系有望作为下一代高效储放氢新体系得到应用。  氢能是一种公认的高热值清洁能源,高位发热值是汽油发热值的3倍,也被称为“能源货币”。氢燃料电池是当前最具潜力的新一代氢

新研究:通过EMSI对单原子催化剂的调控催化析氢

  单原子催化剂已经正式发展近十年,其工作重点也慢慢从最初的制备/表征拓展至机理性研究。目前,金属单原子在催化反应中的作用和反应机理尚且还在初步探索阶段。构建合理的催化反应构-效关系对设计高性能单原子催化剂至关重要。金属-载体电子相互作用(EMSI)提供了一种通过金属和载体之间的电子转移调节负载金属

我国科学家发现新催化剂体系

  近日,中国科技大学的青年科学家团队发现了一种全新催化剂体系,该成果以研究长文的形式在国际权威期刊《科学》在线发表。  据中国科技大学研究员傅尧、尚睿介绍,羧酸化合物在日常生活和生产中占据着重要地位,把羧酸化合物中的羧基脱去,产生的自由基片段在材料、制药等行业中都有重要用途。但传统的脱羧方法往往在

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 aqueou

全新水溶性小分子助催化剂大幅提高光催化产氢性能

  中国科学技术大学化学与材料科学学院吴长征教授研究组与张群教授研究组合作,研制出全新水溶性简单小分子助催化剂,使光催化产氢性能大幅提升,为摆脱目前广泛使用的贵金属助催化剂提供了新途径。研究成果近日在线发表在《自然·通讯》上。  把低密度的太阳能高效转化为可存储的化学能,是发展可再生能源的重要途径。

中国科大在碳基催化剂电催化析氢研究中取得进展

  近年来电解水制氢受到广泛关注,寻找能替代贵金属的廉价高效的电催化剂成为当下研究热点。石墨烯由于具有良好的导电性、优异的化学稳定性以及易于化学修饰等优点,引起了科研人员的广泛关注,人们致力于将其发展成为高活性的电解水制氢催化剂。已有研究结果表明通过氮等杂原子掺杂可以调控杂原子近邻碳原子的电子结构,

余焓:用中国哲学开创催化剂新体系

  世界是物质的,归根到底是能量的,世界的变化就是物质与能量的相互转化,而催化剂是物质与能量之间最有效的转换器。  国内一所普通高校曾提出了具有颠覆性的“无机配体配位/支撑金属催化剂”的原创性新概念,开创了多金属氧化物均相催化的新领域,这种高效、简单、低廉、绿色、环保和可回收利用的催化剂合成和应用方

研究发现合成硫氢体系高温超导材料新路径

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所极端环境量子物质中心研究员Alexander F. Goncharov领导的研究团队,在基于硫氢的高温超导材料合成方面取得新突破。相关研究工作以Stable high-pressure phases in the H-S system determ

《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》重磅发布!

  为贯彻落实国家关于发展氢能产业的决策部署,充分发挥标准对氢能产业发展的规范和引领作用,国家标准委与国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、应急管理部、国家能源局等部门于近日联合印发《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》(以下简称《指南》)。这是国家层面首个氢能全产业链标准体系建设指南。 

新试剂有助用酶催化电解水制氢

  法国国家科研中心日前发表公报说,该中心参与的一个研究小组发明一种新试剂,能在试管内激活微生物体内的一种酶,这种酶能催化电解水制氢过程,降低电解水制氢成本。   这种试剂由一种与氢化酶活性中心相似的仿生化合物和蛋白质组成,能够与不具有活性的氢化酶发生反应,并将其仿生部分转移至氢化酶中,从而激活氢

新型催化剂让海水制氢“绿色”又便宜

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494284.shtm

中国科大电催化析氢材料设计取得进展

  “Less is more”是著名建筑师米斯×凡德洛说过的一句话,这种“少即多”的设计理念是提倡形式简单而反对过度浮华,认为简单的东西往往带给人们更多的享受。这个设计理念能否在材料科学领域有借鉴价值?近日,中国科学技术大学熊宇杰教授课题组完成的一项工作充分说明了“少即多”设计在电催化析氢材料设计

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

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

新型铂催化剂降低氢燃料生产成本

  氢气生产成本高且在燃料电池中极易氧化,是发展氢能的两大阻碍。目前生产氢气一般使用以钯、铂和其他贵金属为主要成分的催化剂。俄罗斯南联邦大学化学家开发出一种新型铂催化剂,其中铂金含量大大降低,但效率显著提升。该研究成果刊登在《氢能国际期刊》上。  化学家和生物学家一直尝试使用镍或其他廉价金属的化合物

高效非贵金属析氢电催化研究获进展

  复旦大学材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展,相关研究成果近日发表于《先进材料》。  氢能作为一种原料丰富、燃烧值高、零污染的清洁能源,被科学家和大众寄予了很高的期望。要想发展氢能技术,不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气,但析氢反应所需过电位较高,需要

中国科大在电催化析氢研究方面取得进展

  氢被认为是环境友好的清洁能源,电催化分解水可以制备高纯氢气,在碱性介质中电解水是最有可能实现产业化制氢的技术。一直以来贵金属是该领域活性最高的催化剂,近年来科研人员持续探索致力于将过渡金属发展成高活性碱性析氢电催化剂以降低成本,然而很多催化剂的活性与贵金属相比还有很大的差距。将少量的贵金属与过渡

新技术提升光催化完全分解水制氢效率

  中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室李灿院士、李政博士后和李仁贵研究员等,在纳米颗粒光催化完全分解水制氢的逆反应(氢气和氧气复合生成水的反应)研究方面取得新进展。团队确认了光催化完全分解水逆反应发生于低配位活性位点,并利用原子层沉积技术精准定点修饰抑制逆反应,从而显著提升了光催化完全分

Nature-Energy:光催化生物质制氢和柴油

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王峰团队在生物质制氢和柴油领域取得新进展,相关成果发表在《自然-能源》(Nature Energy)上。  由于生物质储量大、年产量高且容易被氧化,因此光催化生物质制氢是一种有潜力的制氢方式。目前生物质制氢后通常被转化成了组分更复杂、更难以解聚的产物而成为

新型催化体系丰富了有机硫化物的转化路线

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502104.shtm有机硫化合物是有机合成中最基本的合成砌块之一,同时也普遍存在于许多天然产物和化石资源中。因此,对C-S键活化模式与机理的探索引起了研究者的广泛关注。近日,中国科学院大连化学物理研究所研

中国科大提出首个光解水制氢储氢一体化体系设计

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室教授罗毅领导的研究小组成员江俊,与微尺度物质科学国家实验室教授赵瑾合作,利用第一性原理计算,提出了首个光解水制氢储氢一体化的材料体系设计,该方案具有低成本、通用性、安全储氢的优点。相关成果以Combining photocatalytic hyd

中国科大提出首个光解水制氢储氢一体化体系设计

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室教授罗毅领导的研究小组成员江俊,与微尺度物质科学国家实验室教授赵瑾合作,利用第一性原理计算,提出了首个光解水制氢储氢一体化的材料体系设计,该方案具有低成本、通用性、安全储氢的优点。相关成果以Combining photocatalytic hyd

新合金让光电催化水解制氢更快捷

  据美国物理学家组织网近日报道,美国科学家研制出了一种新的氮化镓—锑合金,其能更方便地利用太阳光将水分解为氢气和氧气,这种新的水解制氢方法不仅成本低廉且不会排放出二氧化碳。   科学家们在美国能源部的资助下,借用最先进的理论计算证明,在氮化镓(GaN)化合物中,2%的氮化镓由锑(S

黑纳米粒子可为光催化制氢反应提速

  据物理学家组织网近日报道,美国科学家研发出一种原子尺度的“混乱工程”技术,可以将光催化反应中低效的“白色”二氧化钛纳米粒子变成高效的“黑色”纳米粒子。科学家们表示,最新技术有望成为氢清洁能源技术的关键。   加州大学伯克利分校以及伯克利劳伦斯国家实验室环境能源技术中心的科学家塞缪尔·毛领导的研