我所电解水催化剂的贵金属替代研究取得新进展
氢能源是一种清洁、高效、可再生的理想能源，电解水制氢是实现工业化廉价制备氢气的重要手段。电解水过程包含析氢和析氧两个半反应，其中由于析氧反应过程在动力学上的困难性成为了电解水制氢的瓶颈。目前商用的析氧催化剂主要为IrO2和RuO2等贵金属，其高昂的价格和稀有的储量制约了这一过程的发展，寻找价格低廉和储量丰富的非贵金属催化剂成为近年来研究的热点。近日，我所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队在长期深入研究碳纳米材料催化的基础上，利用SBA-15的孔道对金属纳米颗粒尺寸的限域作用，通过化学气相沉积法成功实现了均一的单层石墨烯壳层封装3d过渡金属及其合金纳米粒子，所制得的单层石墨烯封装铁镍合金催化剂的活性和稳定性均优于商品的IrO2催化剂。相关结果以通讯形式发表在Energy & Environmental Science上 (Energy Environ. Sci., 2016, DOI: 10......阅读全文
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)
新型低成本非贵金属电解水催化剂实现18.55％转换效率
氢能是一种理想的能源载体，开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗，因而大幅降低制氢成本。其关键是发展廉价、易制备的高性能非贵金属电解水
我所电解水催化剂的贵金属替代研究取得新进展
氢能源是一种清洁、高效、可再生的理想能源，电解水制氢是实现工业化廉价制备氢气的重要手段。电解水过程包含析氢和析氧两个半反应，其中由于析氧反应过程在动力学上的困难性成为了电解水制氢的瓶颈。目前商用的析氧催化剂主要为IrO2和RuO2等贵金属，其高昂的价格和稀有的储量制约了这一过程的发展，寻找价格低
大连化物所酸性条件下非贵金属电解水催化剂方面获进展
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、太阳能研究部研究员韩洪宪和中科院院士李灿团队与日本理化学研究所教授（RIKEN）Ryuhei Nakamura研究团队合作，在酸性条件下非贵金属电催化分解水研究方面取得新进展，相关研究成果发表在《德国应用化学》（Angew. Chem.
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
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
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。
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
电解水制氢催化剂应用
在宽pH范围内开发高效稳定的电解水制氢催化剂，对缓解能源危机具有重要意义。一种锚定在高熵稀土氧化物（HEREOs）空位上的Pt纳米颗粒（NPs），用于电解水高效制氢方法由南开大学杜亚平教授和香港理工大学黄勃龙教授等人首次报道。所制备的Pt-(LaCeSmYErGdYb)O表现出优异的电化学性能，在0
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
Mo掺杂Ni2P电催化析氢电极纳米材料研究中获进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室李越课题组，在电催化析氢电极材料的构筑及应用方面研究取得进展，相关研究结果发表在Nanoscale上，文章被遴选为当期的Inside back cover。 氢能作为无污染的生态清洁能源，备受关注。电解水制氢是实现工业化、廉价
电解水制氢催化剂研究取得进展
氢能因具有高能量密度和无碳排放等特性，被认为是化石燃料的可持续替代品。由风能、太阳能等可再生能源驱动电解水制氢，被学界视为具有前景且可持续制备清洁氢燃料的方法。电化学水分解包含阳极析氧反应（OER）与阴极析氢反应（HER）两个核心反应。其中，铂基催化剂在酸性介质中展现出最高的内在活性，但其在质子交换
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
法国新研究有望降低氢能源生产成本
氢能源是一种清洁的可再生能源，可以通过电解水制取。但电解水制氢需用铂作催化剂，这种贵金属的稀缺性制约了电解水制氢的长期发展，并使其成本居高不下。法国研究人员日前使用钴合成两种可以替代铂催化剂的新材料，从而使氢能源制取低成本化成为可能。 用于提高电解水效率的催化剂应像铂催化剂一样，具有活性高
电解水制氢有了长寿命廉价催化剂
中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员和李灿院士团队与日本理化学研究所合作，研发出一种可在强酸条件下长寿命电催化分解水的廉价电催化剂，并有望在大规模可再生能源制氢技术中应用。相关研究成果日前发表在《德国应用化学》上。 将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”，是应对未来化石燃料枯竭和气候
电解水制氢有了长寿命廉价催化剂
中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员和李灿院士团队与日本理化学研究所合作，研发出一种可在强酸条件下长寿命电催化分解水的廉价电催化剂，并有望在大规模可再生能源制氢技术中应用。相关研究成果日前发表在《德国应用化学》上。 将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”，是应对未来化石燃料枯竭和气候
中国科大设计出一种基于钴纳米晶的电解水产氢催化剂
近日，中国科学技术大学教授马明明课题组设计了一种由钴纳米晶自组装形成的纳米空心球，可以作为催化剂在中性水溶液中高效地催化电解水产生氢气，并且可以在大电流密度下长时间稳定工作。该研究成果在线发表在Angew. Chem. Int. Ed.（doi:10.1002/anie.201601367）上，
电解水中的析氧反应
非贵金属催化剂的本征活性低。 氢能是一种理想的能源载体，开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗，因而大幅降低制氢成本。其关键是发展廉价、
瑞士开发新型高效廉价电解水纳米催化剂
利用太阳能和风能发电，并用所获得的电能通过电解水生产氢气，是重要的储存可再生能源的技术手段。目前使用的加速电解水反应的催化剂有两类，一种催化效率高但需要使用贵金属铱材料，致使价格昂贵，另一类价格较低但催化效率不高。 瑞士保罗谢尔研究所（PSI）最近成功开发出一种可用于电解水获取氢气的高效纳米催
厉害了－储存可再生能源的技术手段有新突破
记者从科技部网站获悉，瑞士保罗谢尔研究所（PSI）最近成功开发出一种可用于电解水获取氢气的高效纳米催化剂，不需要使用贵金属，因而价格低廉。 据悉，利用太阳能和风能发电，并用所获得的电能通过电解水生产氢气，是重要的储存可再生能源的技术手段。目前使用的加速电解水反应的催化剂有两类，一种催化效率高但
瑞士开发新型高效廉价电解水纳米催化剂
利用太阳能和风能发电，并用所获得的电能通过电解水生产氢气，是重要的储存可再生能源的技术手段。目前使用的加速电解水反应的催化剂有两类，一种催化效率高但需要使用贵金属铱材料，致使价格昂贵，另一类价格较低但催化效率不高。 瑞士保罗谢尔研究所（PSI）最近成功开发出一种可用于电解水获取氢气的高效纳
科学家开发出高效电解水催化剂
中科院化学所分子纳米结构与纳米技术重点实验室胡劲松课题组在氢能的清洁获取与应用方面开展了系列研究，并开发出新型高效电解水催化剂。相关成果日前发表于《美国化学会志》等杂志。 据了解，限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗，从而大幅降低制氢成本。其关键是如何有效降低电极上析氧
科学家设计高活性和酸稳定性非贵金属催化剂
电解水是清洁能源开发利用的重要过程，而制备非贵金属电解水催化剂是清洁能源开发利用中亟待破解的关键难题。目前，在电解水材料的开发中，设计高活性且具有酸性环境中超长的电解稳定性的材料是面临的一大挑战。中国科学院大连化学物理研究所研究员肖建平团队与日本理化学研究所教授中村龙平团队合作，通过在金属氧化物Co
科学家设计高活性和酸稳定性非贵金属催化剂
电解水是清洁能源开发利用的重要过程，而制备非贵金属电解水催化剂是清洁能源开发利用中亟待破解的关键难题。目前，在电解水材料的开发中，设计高活性且具有酸性环境中超长的电解稳定性的材料是面临的一大挑战。 中国科学院大连化学物理研究所研究员肖建平团队与日本理化学研究所教授中村龙平团队合作，通过在金
科学家设计高活性和酸稳定性非贵金属催化剂
电解水是清洁能源开发利用的重要过程，而制备非贵金属电解水催化剂是清洁能源开发利用中亟待破解的关键难题。目前，在电解水材料的开发中，设计高活性且具有酸性环境中超长的电解稳定性的材料是面临的一大挑战。 中国科学院大连化学物理研究所研究员肖建平团队与日本理化学研究所教授中村龙
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
日前，南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队，在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂，能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时，满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求，相关研究
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
日前，南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队，在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂，能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时，满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求，相关研究
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
日前，南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队，在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂，能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时，满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求，相关研究