工程热物理所催化燃烧研究取得新进展

环境污染问题是世界各国关注的重点。催化燃烧被认为是最具前景的治污技术之一。目前,用于催化燃烧的常用催化剂主要为贵金属,如金、铂和铑等。虽然贵金属催化性能较好,但其成本昂贵,且易中毒失活。近年来,以过渡态金属氧化物作为催化剂对挥发性有机化合物(VOCs)进行转化的技术引起了研究者的普遍关注。由于过渡态金属氧化物具有高活性、易制备、热稳定性好和成本低廉等优势,已成为贵金属催化剂的重要替代品。为了得到高活性和高热稳定性的催化剂,有必要对过渡态金属氧化物的可控制备方法和催化作用机制进行研究。 近日,中国科学院工程热物理研究所循环流化床实验室研究人员开发了针对过渡态氧化物催化剂的制备和原位测试系统。如图1所示,该系统采用化学气相沉积方法,将过渡态金属前驱溶液由脉冲喷油嘴喷入高温沉积腔体,通过一系列的反应即可在多种沉积衬底上制备出均匀的催化剂薄膜。采用XRD、XPS、SEM、拉曼光谱等多种表征技术进行表征,所制得的催化剂薄膜具有极高的......阅读全文

智能所等发现纳米金属氧化物对重金属离子的电化学响应

  近期,中科院合肥物质科学研究院合肥智能机械研究所研究人员与中国科技大学微尺度国家实验室李群祥教授合作,从纳米金属氧化物晶面的角度设计对重金属离子的高灵敏电化学传感界面,其研究结果不仅提出了从源头上,即从晶面的角度、在原子级别上设计高灵敏电化学敏感界面的新思路,而且揭示了纳米材料增强电化学响应的本

锌铁双氧化物类芬顿催化剂反应路径的调控新策略

  近日,化物所能源研究技术平台穆斯堡尔谱研究组(DNL2005组)王军虎研究员团队,通过可见光照实现了对锌铁双氧化物类芬顿催化剂反应机理的有效调控,为多相催化剂在类芬顿反应中反应路径从自由基到非自由基的转变提供了新策略。  各种无机阴离子或高浓度有机物对类芬顿反应中自由基基团的猝灭,限制了其在工业

我所开发出固体氧化物电解池阴极单原子催化剂

近日,我所催化基础国家重点实验室碳基资源电催化转化研究组(523组)与中国科学院过程工程研究所合作,在固体氧化物电解池(SOEC)阴极高温CO2电解反应活性调控方面取得新进展,通过精准构筑高温稳定的单原子催化剂,实现高温CO2电解性能明显提升。SOEC因其高电流密度、高法拉第效率、低过电势等优势,被

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。

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属碳化物

1973年,R. B. Levy和M. Boudart发现由于碳化钨和铂具有相似的d带电子密度态,存在一定的类铂催化行为。上述开创性工作立即引起研究人员极大的兴趣,同时开展了以取代高成本贵金属催化剂为目的的金属碳化物研究。金属碳化物耐腐蚀、稳定性好、机械强度高,其电催化寿命较长。除碳化钨外,许多研究

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硼化物

与金属磷化物类似,金属硼化物材料也具有一定的HER催化活性,已获得研究人员的关注并进行研究。金属硼化物(及其合金)可以简单的通过金属卤化物和硼氢化盐溶液反应制备。例如,已对掺杂或纯非晶态硼化镍(Ni2B)在碱性介质中的HER电催化性能进行探索。最近,硼化钼(MoB)在酸性和碱性条件下均具有较好电催化

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硒化物

硒(Se)和硫(S)都是元素周期表VIA族的元素,硫在第三周期,硒在第四周期。因此这两个元素不仅一些有相似之处,也有不同点。类似的是,它们最外层都有6个电子和相似的氧化数。元素的最外层电子排布往往决定了这些元素形成的化合物的化学性质,这意味着相对于金属硫化物,金属硒化物对HER也有相似的活性。随着对

金属纳米催化剂的动态分散研究取得新进展

近日,中国科学院大连化学物理研究研究员傅强团队在金属纳米催化剂的动态分散研究方面取得新进展,他们发现含水氧化性气氛可以诱导担载Cu纳米颗粒在室温下的自发氧化分散。相关成果发表在《自然-通讯》上。气氛诱导催化剂动态分散是多相催化中的一个重要现象,近年来傅强团队在该方向取得系列进展,发现反应气氛可以诱导

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

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

“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

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

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

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

德国发明新工艺-直接用金属氧化物制取合金

德国研究人员近日在最新一期英国《自然》杂志上报告说,他们发明了一种新的合金冶炼工艺,能一步到位将固态的金属氧化物制成块状合金。该技术不需要提炼金属后熔融、混合,有助减少温室气体排放,节约能源。德国马克斯·普朗克可持续材料研究所的研究人员以氢气代替碳作为还原剂,在远低于金属熔点的温度下提取金属并形成合

金属所制备多种复合结构的锰氧化物纳米复合薄膜

  最近,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室磁性材料与磁学研究部王占杰课题组,采用脉冲激光沉积方法,通过自组装生长模式,制备了多种复合结构的锰氧化物纳米复合薄膜;通过控制锰氧化物纳米复合薄膜的微结构,实现了温度区域可调的巨大的低场磁电阻效应。其中,具有棋盘状纳米结构的复合薄膜在室温附

如何判断过渡金属氧化物的酸性、碱性、两性

从原理上看,正离子中,能且仅能电离出质子的就是酸,阴离子中,能且仅能电离出氢氧根的是碱.当然,还存在其他判断方式,比如给出质子的是酸,能吸收质子的是碱,或者给出电子的是碱,吸收电子的是酸.从化学是来做一般判断,非金属性强的非金属氢化物,或者氧化物的水化产物是酸,金属性强的金属氧化物的水化产物是碱,而

德国发明新工艺-直接用金属氧化物制取合金

德国研究人员近日在最新一期英国《自然》杂志上报告说,他们发明了一种新的合金冶炼工艺,能一步到位将固态的金属氧化物制成块状合金。该技术不需要提炼金属后熔融、混合,有助减少温室气体排放,节约能源。德国马克斯·普朗克可持续材料研究所的研究人员以氢气代替碳作为还原剂,在远低于金属熔点的温度下提取金属并形成合

金属螯合层析(metal-chelate-chromatography)分离纯化超氧化物歧

[原理] 金属螯合层析是利用固定相偶联的配基——亚氨基二乙酸(IDA)及金属离子发生螯合作用,该金属离子又与蛋白分子中的某些含有巯基或咪唑基的氨基酸结合。 金属螯合层析主要分为3个阶段:第一阶段是螯合介质与二价金属离子作用生成金属螯合介质;第二阶段是在一定的条件下金属螯合介质与被

研究揭示氧化物/金属反转结构提升加氢反应效率机制

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员傅强和慕仁涛团队在氢溢流可视化研究方面取得进展。研究人员发现氧化物-金属界面结构对氢溢流过程具有重要影响,即通过构建氧化物/金属反转结构,可提升氢溢流速率和二氧化碳加氢反应性能。氢活化和氢溢流是众多加氢反应的重要基元过程,对其有效调控是提高加氢催化反应性能的关

新型催化剂为柴油发动机尾气氮氧化物处理补短板

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519291.shtm

我所提出氧化物气氛诱导迁移合成高效加氢催化剂的新策略

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202310/t20231013_6902249.html     近日,我所能源研究技术平台(DNL20)刘岳峰研究员等与山西煤炭化学研究所刘星辰副研究员、墨西拿大学Gabriele Centi教授等合作,在利用气氛诱导调

郑耿锋:钴镍氧化物等电催化剂的电子结构调控进展

  近年来,研究人员在钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的设计、合成上取得了较大的突破,使得该类材料在能源存储与转换领域展现出极其重要的应用潜力。其中,钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的催化活性高度依赖于它们的表面电子结构。因此,可以通过调节钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的表面电子结构来调节其电催化性质。

郑耿锋:钴镍氧化物等电催化剂的电子结构调控进展

  近年来,研究人员在钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的设计、合成上取得了较大的突破,使得该类材料在能源存储与转换领域展现出极其重要的应用潜力。其中,钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的催化活性高度依赖于它们的表面电子结构。因此,可以通过调节钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的表面电子结构来调节其电催化性质。

大连化物所高分散金属催化剂研究取得新进展

  中国科学院大连化学物理研究所研究员王晓东和中国科学院院士张涛领导的研究团队长期致力于高分散金属催化剂的研究与开发,近期取得新进展,首次制备出TiO2负载的亚纳米Rh催化剂并发现该催化剂能够在-50oC实现CO的完全氧化,首次实现了铂族金属在超低温下CO的催化氧化。该工作获得审稿人的一致高度评价,

科学家发明光驱动有机反应金属催化剂

  中国科学技术大学教授熊宇杰课题组设计了一类独特的金属钯纳米材料,同时具有高催化活性和太阳能利用特性,在光驱动有机加氢反应中展现出优异的催化性能,在室温光照下即可达到70摄氏度加热反应的催化转化效率。该成果近日发表在《德国应用化学》上。  传统的利用太阳能驱动化学反应路径是基于半导体的光催化技术,

金属纳米催化剂配体策略实现芳烃区域选择性卤化

近日,国家纳米科学中心研究员唐岑团队和复旦大学教授刘智攀团队合作,在纳米金属催化芳烃区域选择性研究领域取得新进展。相关研究已在《德国应用化学》发表。酶的高催化效率及选择性得益于其精巧的结构与精准的动态调控。纳米金属具有超高的催化活性,可通过设计实现复杂组装。长期以来,人们一直期望能够通过配体工程来设