研究人员为燃料电池开发了低成本,更高效的纳米结构

[导读] 加州大学洛杉矶分校的研究人员开发出使用三种金属化合物制成的纳米结构,在降低生产成本的同时,增加了燃料电池的效率和耐久性。他们的方案解决了这项技术一直停滞不前的棘手问题。  ......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

生物催化剂的应用

目前,生物催化工艺对化学工业已产生重大影响,全球酶市场规模约60亿美元。在传统方面,微生物和酶工艺已被用于生物衍生原料的制造,现在开始扩展到石油衍生材料领域,并且在有机药品合成及柴油微生物脱硫中得到广泛应用,在反应中作歧化剂。在生产手性小分子的药物及中间体时,生物转化和传统的化学方法最显著的区别就是

生物催化剂的筛选

生物催化剂的广泛应用有赖于对大量生物分子的有效筛选和检验。不同菌株和不同酶的催化专一性、活力及稳定性有很大差异,因此有关菌种分离、筛选、选育等工作不可缺少。在实际工作中,要扩大生物催化剂的应用必须解决生物催化中的一些典型困难和操作上的限制,如温度、pH值、产物抑制、反应速度及处理的物料浓度等。要解决

生物催化剂的来源

目前,少数生物催化剂是从动植物组织中提取的,多数来自于微生物细胞。除真核生物和单细胞酵母(如从南极假丝酵母中得到了高效脂肪酶CALB)外,原核微生物是生物催化剂的主要来源。由于原核微生物(细菌和古生菌)是地球上出现最早和数量最多的生命形态,经历了漫长的演变后,许多微生物为适应“恶劣”环境而具有了非常

催化剂载体的要求

担体是一种多孔性化学惰性固体,在气相色谱中用来支撑固定液。对担体有如下几点要求:1.表面积较大;2.具有化学惰性和热稳定性;3.有一定的机械强度,使涂渍和填充过程不引起粉碎;4.有适当的孔隙结构,利于两相间快速传质;5.能制成均匀的球状颗粒,利于气相渗透和填充均匀性好;6.有很好的浸润性,便于固定液

什么是碱催化剂?

复合碱可替代氢氧化钠(烧碱)工业纯碱(碳酸钠),它的优势在于价格要比烧碱和纯碱便宜很多,性价比也高很多。复合碱在处理污水方面的效率完全能代替氢氧化钠(烧碱),甚至比烧碱效果更好,而且用料更省。比如说处理一升的污水,复合碱的用量只是烧碱的二分之一多点。

碱催化剂的定义

本身具有碱性(广义),并能起碱催化作用的物质。碱催化是指催化剂与反应物分子之间通过接受质子或给出电子对作用,形成活泼的负碳离子中间化合物(活化的主要方式),继而分解为产物的催化过程。碱金属、碱土金属和部分稀土元素的氧化物或盐是碱催化剂。分子筛主要是作酸催化剂,但有一定碱性,经离子交换后也可主要作碱催

碱催化剂物化物性

细润的灰白色油泥状,呈强碱性。易溶于水,能溶于酸、甘油、糖或氯化铵的溶液中。溶于酸时释放大量的热。相对密度2.24,熔点5220C,其澄清的水溶液是无色无嗅的碱性液体,PH值12.4。为解决目前各类废水处理中使用烧碱成本较高、效果不理想和石灰用量大、泥渣多等问题,我司研发出新型废水处理专用复合碱(环

催化剂的发现历史

催化剂最早由瑞典化学家贝采里乌斯发现。100多年前,有个魔术“神杯”的故事。有一天,瑞典化学家贝采里乌斯在化学实验室忙碌地进行着实验,傍晚,他的妻子玛利亚准备了酒菜宴请亲友,祝贺她的生日。贝采里乌斯沉浸在实验中,把这件事全忘了,直到玛丽亚把他从实验室拉出来,他才恍然大悟,匆忙地赶回家。一进屋,客人们

化学催化剂的定义

根据国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)的定义:催化剂指一种在不改变反应总标准吉布斯自由能变化的情况下提高反应速率的物质。这种作用称为催化作用,涉及催化剂的反应称为催化反应。催化剂催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化;它和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样,具有高度的选择性(

什么是酶催化剂?

酶催化剂即指酶,是一类由生物体产生的具有高效和专一催化功能的蛋白质。酶催化剂和活细胞催化剂均可称为生物催化剂。在生物体内,酶参与催化几乎所有的物质转化过程,与生命活动有密切关系;在体外,也可作为催化剂进行工业生产。酶有很高的催化效率,在温和条件下(室温、常压、中性)极为有效,其催化效率为一般非生物催

酶催化剂的特点

酶催化剂除一般催化剂的特点外,还有以下特点:(1)酶催化效率高。(2)反应条件温和。(3)高度特异性。酶催化反应用于工业生产,可以简化工艺流程、降低能耗、节省资源、减少污染。酿造工业利用酶催化反应生产酒、有机酸、抗菌素等产品,已成为一项重要的产业。

关于催化剂的简介

  在化学反应中能改变反应速度而本身的组成和质量在反应前后保持不变的物质,叫做催化剂。能加快反应速度的叫做正催化剂;能减慢反应速度的称为负催化剂或缓化剂。通常所说的催化剂是指正催化剂。常用的催化剂主要有金属、金属氧化物和无机酸等。催化剂一般具有选择性,能改变某一个或某一类型反应的速度。另外有些化学反

催化剂的基本介绍

  催化剂一般是指一种在不改变反应总标准吉布斯自由能变化的情况下提高反应速率的物质。 也可以表述为在化学反应里能提高化学反应速率而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质。据统计,约有90%以上的工业过程中使用催化剂,如化工、石化、生化、环保等。 [1] 催化剂种类繁

生物催化剂的缺点

生物催化剂的本质是酶,虽然具有催化效率高、专一性强和污染少等优点,但在有机溶剂中生物催化剂的稳定性和耐受性都很低,易受到有机溶剂的破坏,此外它的催化活性还受到溶剂pH和反应温度的影响。

研究人员开发出高性能锂氧气电池正极催化剂

近日,中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队与纳米与界面催化研究组包信和院士团队合作,在锂氧气电池正极高效双功能催化剂研究方面取得新进展。团队开发出高活性(101)晶面占优的二维Mn3O4/石墨烯复合催化剂材料,构建出高容量、长寿命锂氧气电池。

合成锌空电池空气极电催化剂研究中获进展

  近年来,对绿色能源的探索和开发带动了包括锌-空气电池(ZAB)在内的一系列能源转换和储存装置的研究。ZAB使用水系电解液且具有体积小、能量密度大、成本低等优势,被认为是电能转化和储能的重要技术方向,在未来能源应用中有着广阔前景。在ZAB充放电过程中,空气电极上进行的氧还原反应(ORR)和氧析出反

合成锌空电池空气极电催化剂研究中获进展

  近年来,对绿色能源的探索和开发带动了包括锌-空气电池(ZAB)在内的一系列能源转换和储存装置的研究。ZAB使用水系电解液且具有体积小、能量密度大、成本低等优势,被认为是电能转化和储能的重要技术方向,在未来能源应用中有着广阔前景。在ZAB充放电过程中,空气电极上进行的氧还原反应(ORR)和氧析出反

山西煤化所燃料电池催化剂设计研究取得进展

  直接甲醇燃料电池(DMFC)因其能量密度高,运输、储存方便,污染小等优点受到广泛关注。但是DMFC大量使用Pt基催化剂使其价格高昂,同时Pt易受到甲醇氧化反应中间体(尤其是CO)的中毒而失活,从而严重限制了DMFC的商业化进展。在已有的提高Pt基催化剂活性和抗中毒能力,制取低成本和高稳定性的Pt

新研究为开发碱性膜燃料电池催化剂提供思路

近年来,随着我国双碳目标的提出,以碱性膜燃料电池为代表的氢能转化技术的开发受到重点关注。然而,该技术还存在着相当的技术瓶颈,主要在于电池阳极碱性氢氧化反应中镍催化剂的活性较低,无法实现对贵金属催化剂的有效替代,严重制约了碱性膜燃料电池的成本与效率。 近日,华中科技大学的研究团队,在调控镍活

中科院提出筛选锂硫电池催化剂的新策略

中国科学院金属研究所(以下简称金属所)科研人员在前期高效锂硫电池催化剂研究的基础上,提出了筛选锂硫电池催化剂的新策略。日前,相关研究成果发表于《储能材料》(Energy Storage Materials)。 据了解,锂硫电池具有能量密度高、硫单质成本低廉和环境友好等优势,在替代锂离子电池的新一

制备高效、稳定的金属空气电池氧还原催化剂获进展

     Fe1/NC的合成示意图和结构表征图    课题组供图    近期,中科院青岛生物能源与过程研究所研究员梁汉璞带领的能源材料与纳米催化研究组通过一种隔离锚定策略,制备了多孔氮掺杂碳负载的铁单原子催化剂(Fe1/NC)。该方法利用D-葡萄糖、葡萄糖酸锌和组氨酸来分散和锚定铁原子。相关

铂催化剂模型上,烷烃解离反应诱导的伴随催化剂重组

  ACS Catal.:  铂催化剂模型上,烷烃解离反应诱导的伴随催化剂重组  虽然有证据表明催化活性位点可以在反应条件下进行重组,但其提供最低激活势垒的最佳重组方式仍不清楚。本文用甲烷活化支持的Pt团簇,并通过在过渡状态下的团簇构型的显式采样表明,需要重要的重组才能达到最活跃的过渡状态。在C-H

甲烷高效光催化NOCM催化剂新思路

甲烷作为一种重要的碳基小分子,在自然界分布广泛,是天然气、页岩气、可燃冰、沼气等的主要成分。迄今为止,甲烷的使用仍以燃烧为主,导致排放出大量的二氧化碳。甲烷作为化工原料主要用于合成氨、甲醇及其衍生物,但其用量仅占天然气消耗量的5%-7%。虽然甲烷储量远远超过石油储量,但作为化工原料其开发程度远无法与

酸性OER催化剂的催化性能研究

  氢能具有清洁可再生等优势,是最有潜力替代传统化石燃料的新型能源。电解水制氢是在新能源快速发展背景下,完善清洁能源消纳长效机制以及实现电网和气网互通的重要手段。质子交换膜(PEM)电解槽是高效的电解水装置,具有服役电流大以及制取气体纯净等优点,但是酸性OER催化剂的设计是制约其规模化应用的主要因素

关于催化反应的催化剂的作用

  催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度,却不改变化学反应热力学平衡位置,本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。  ①加快化学反应速率,提高生产能力;  ②对于复杂反应,可有选择地加快主反应的速率,抑制副反应,提高目的产物的收率;  ③改善操作条件,降低对设备的要求,改进生产条件;  ④开

脱硝催化剂升级稀土基催化剂-可再生无需危废处置

  “NOx(氮氧化物)入口平均浓度327.3mg/m3,NOx出口平均浓度15.55 mg/ m3,脱硝效率达到95.25%。”这是山东省茌平信源铝业有限公司6号机组的脱硝数据。记者了解到,公司实现了NOx超低排放,采用的不是传统的钒钛系脱硝催化剂,而是稀土基脱硝催化剂,这种催化剂可再生多次重复使

大连化物所燃料电池催化剂的贵金属替代研究取得突破

  将氢气直接高效转化为可广泛应用的电能,同时产生对人类生存环境友好的水分子,是未来先进可持续能源体系发展的重要目标。为了实现这一目标,作为重要能量转换装置的质子交换膜燃料电池将会发挥不可替代的作用,相关研究和开发受到了越来越高度的重视。然而,该类燃料电池中用于将空气中氧分子高效还原

高效单原子Fe基催化剂用于锌空气电池研究获进展

  能源是人类文明进步和发展的物质基础。近年来,随着化石能源的逐渐消耗和日益突出的环境污染问题,人类对绿色、清洁、可再生能源的需求急剧增长。水分解、燃料电池、金属-空气电池等高效、低成本能量存储与转换技术的开发已成为研究的前沿领域。其中,锌-空气电池使用水系电解液具有低成本、安全、环境友好的优势,理

高抗氨毒化燃料电池阳极催化剂研制成功

  8月27日,记者从中国科学技术大学获悉,该校高敏锐教授课题组研制出一种高抗氨毒化的镍基碱性膜燃料电池阳极催化剂,其在阳极含10ppm氨的膜电极组装中,能保持95%的初始峰值功率密度和88%的初始电流密度,远超商业铂碳催化剂。相关成果日前发表于《美国化学会志》。  设计高活性、高抗氨毒化的新型阳极