研究发现半导体光催化剂中单步两电子转移机理
8月31日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室(筹)太阳能研究部李灿院士团队首次揭示了强碱条件下半导体与分子产氢催化剂之间两电子转移机理,相关研究成果以通讯形式发表在《美国化学会志》上。 该研究团队多年来一直从事半导体与分子催化剂(金属络合物分子)耦合体系的研究,旨在利用半导体的宽光谱吸收和分子产氢(或产氧)催化剂的高活性构建高效的光催化分解水产氢体系。 太阳能光催化分解水是一个涉及多电子转移的光化学反应过程,对于许多光催化体系的光生电子在半导体与催化剂之间的电荷转移机理并不明确。科研人员通过对CoPy/CdS体系的电子转移热力学和动力学分析,结合电子自旋共振和紫外-可见吸收对钴络合物中间物种表征发现:当pH=13.5时,如果电子由CdS到Co(III)Py转移经由两步的单电子转移过程,即Co(III)Py—Co(II)Py—Co(I)Py,第二个光生电子从CdS转移到Co(II)Py,生成催化质......阅读全文
大连化物所太阳能光催化分解水研究取得新进展
由于世界范围的能源和环境问题,近年来光催化分解水制氢和还原二氧化碳的研究在国际学术界引起广泛的重视。光催化分解水被认为是最具挑战性的难题,一旦取得突破,有望影响世界能源格局。实现这个反应的关键是发展高效的光催化剂,进而构筑高效光催化或光电催化体系。 近日,中国科学院大连化学物理研究所李灿院
大连化物所在太阳能光催化分解水研究中取得进展
因为世界范围的能源和环境问题,近年来利用太阳能光催化分解水制氢和还原二氧化碳的研究在国际学术界引起广泛的重视。光催化分解水被认为是化学科学领域“圣杯”式的难题,一旦取得突破,有望影响世界能源格局。 中国科学院院士李灿领导的中科院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室太阳能部研究团队长期从事人工光
建立太阳能光催化分解水标准测试方法和效率认证中心
近日,我所催化基础国家重点实验室李灿院士、李仁贵研究员向国际学术界倡议,建立太阳能光催化分解水标准测试方法和效率认证中心。该倡议联合日本东京大学Kazunari Domen教授、澳大利亚昆士兰大学王连洲教授、日本国立产业研究所Kazuhiro Sayama教授、中国科学院金属研究所刘岗研究员等国
大连化物所在太阳能光催化分解水研究取得新进展
因为世界范围的能源和环境问题,近年来利用太阳能光催化分解水制氢和还原二氧化碳的研究在国际学术界引起广泛的重视。光催化分解水被认为是化学科学领域“圣杯”式的难题,一旦取得突破,有望影响世界能源格局。 李灿院士领导的洁净能源国家实验室太阳能部研究团队长期从事人工光合成太阳燃料的研究,近年来取得了
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
有机无机复合光催化薄膜可高效分解水制氢
近日,陕西科技大学化学与化工学院李伟副教授课题组在有机-无机复合光催化薄膜制备和平板式分解水制氢方面取得进展,相关研究成果发表在《自然-通讯》上。太阳能驱动的平板H2O-to-H2 (HTH)转化是一项将太阳能转换成增值化学能的新型生产技术。然而,由于平板反应器中流体和气泡的机械剪切力影响,绝大多数
理化所光催化分解纯水研究取得新进展
氢气是一种理想的能源载体,能量密度高,而且氢气燃烧不会对环境造成污染。利用太阳能光催化分解水制氢是解决人类能源问题的重要途径。CdS因其适合的能带位置以及带隙宽度,被广泛用作可见光光催化分解水材料。由于快速的光生载流子复合以及光腐蚀问题,CdS在进行光催化产氢过程中需要加入电子牺牲剂,例如甲醇、
新复合光催化剂能够分解全氟辛酸
据最新一期《化学工程杂志》报道,美国莱斯大学的化学工程师改进了他们对光动力催化剂的设计,该催化剂可快速分解全氟辛酸,全氟辛酸被认为是世界上最有问题的“永久化学污染物”之一。研究团队在2020年发现,常用于化妆品的氮化硼粉末暴露在波长254纳米的紫外线下时,可在短短几个小时内破坏水样中99%的全氟辛酸
有机无机复合光催化薄膜可高效分解水制氢
近日,陕西科技大学化学与化工学院李伟副教授课题组在有机-无机复合光催化薄膜制备和平板式分解水制氢方面取得进展,相关研究成果发表在《自然-通讯》上。太阳能驱动的平板H2O-to-H2 (HTH)转化是一项将太阳能转换成增值化学能的新型生产技术。然而,由于平板反应器中流体和气泡的机械剪切力影响,绝大多数
新技术抑制光催化分解水制氢逆反应
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492771.shtm 近日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部(DNL16)李灿院士、博士后李政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
核磁共振(NMR)应用领域之光催化分解水
自从1972年Fujishima 等人首次发现使用紫外光照射TiO2电极可以分解水产生H2以来,开发廉价实用的新型催化剂一直是实现太阳能分解水高效利用的关键因素。近年来众多研究者使用STM、FTIR、TPD、DFT等手段研究分解水的微观过程,但其测试条件过于理想化,与实际存在较大差距。核磁共振技术可
【催化】空穴传输桥:提高光催化分解水产氧新策略
光催化水分解产氢被认为是一种克服日益严峻的传统能源损耗和温室效应问题的潜在技术 。然而,由于其复杂的多电子和多步骤过程,光催化水氧化的半反应是最终氢气产生速率的决定性因素,并且在最近两年得到了广泛研究。与析氢半反应相比,光催化水分解中的析氧半反应是一个更具挑战的步骤,因为它涉及一个四电子转移过程
研究人员提出“氢农场”新策略
中科院大连化物所提出“氢农场”新策略 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院士李灿、研究员李仁贵等在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展,率先提出并验证了一种全新的“氢农场”策略,该策略基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢,太阳能光催化全分解水制氢效率创国际最高记录。研究
全国太阳能光化学与光催化会议召开
近日,由中国可再生能源学会、内蒙古大学主办,内蒙古师范大学、内蒙古工业大学协办的第十七届全国太阳能光化学与光催化学术会议在呼和浩特召开。中国科学院院士李灿、赵东元、赵进才、邹志刚、杨金龙、孙立成,中国工程院付贤智院士,中国可再生能源学会秘书长梁媛,内蒙古自治区教育厅副厅长李盈,内蒙古大学党委书记
全国太阳能光化学与光催化会议召开
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506731.shtm近日,由中国可再生能源学会、内蒙古大学主办,内蒙古师范大学、内蒙古工业大学协办的第十七届全国太阳能光化学与光催化学术会议在呼和浩特召开。中国科学院院士李灿、赵东元、赵进才、邹志刚、杨金
大连化物所表面异相结促进光催化分解水制氢研究获进展
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及洁净能源国家实验室李灿院士领导的研究团队在“太阳能光催化分解水制氢”研究方面取得重要进展。在以Ga2O3为基础的半导体催化剂研究中,发现当其表面形成α晶相与β晶相的相结时,可以大幅提高光催化分解水的活性。进一步的时间分辨光谱研
创新突破:新型可漂浮材料助力塑料光催化分解效率飞跃
记者7日从中国科学院金属研究所获悉,来自该所等单位的科研人员成功研制出可漂浮的二氧化钛材料。该材料可以在光照下分解塑料,在不用酸碱溶液预处理塑料的情况下,其分解塑料袋、保鲜膜等常见塑料的效率比传统材料提高了几十到上百倍,创造了中性条件下塑料分解效率新纪录。更重要的是,该材料分解废塑料后所得产物中有四
稀土掺杂氧化钛光催化分解水制氢取得突破
150年前,科幻大师凡尔纳预言,水将成为终极燃料。科学家一直努力发展能够将这一预言变为现实的各种可能的技术。其中包括通过阳光直接分解水获取氢气,这项被称为“光催化分解水”的技术属于低碳技术。目前,太阳能制氢主要有两种方式。一种是太阳能电池发电再电解水,其效率高但设备复杂且昂贵;另一种是太阳光直接光解
哈工大在光催化分解水制氢研究方面取得新进展
氢能已被普遍认为是一种理想、无污染的绿色能源,其燃烧值高且燃烧后唯一的产物是水,对环境不会造成任何污染,因此,氢能开发是解决能源危机和环境问题的理想途径。在众多氢能开发的手段和途径中,通过光催化剂,利用太阳能光催化分解水制氢是最为理想和最有前途的手段之一;而开发高效、廉价的实用光催化剂是实现
李灿团队:构建生产绿色能源的“氢农场”
近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员李灿团队在《德国应用化学》发表的一项成果,吸引了国内外业界的广泛关注。他们提出并验证了一种新的太阳能分解水规模化制氢策略——“氢农场”策略,并创造了太阳能光催化分解水制氢效率的新纪录。 “氢农场”策略类似于农场种庄稼,即春天大面积播种后
太阳能光催化实验理论研讨会在大连化物所举行
8月30日至31日,在北京大学黎乐民院士和中国科学院大连化学物理研究所李灿院士的倡议下,太阳能光催化实验-理论研讨会在大连化物所能源基础楼会议室举行。北京大学黎乐民院士、北京师范大学方维海院士,清华大学帅志刚教授,中国科学技术大学杨金龙教授、张振宇教授、杜平武教授,复旦大学刘志攀教授,厦门大学赵
人工光合研究项目取得新进展:太阳光下全分解水
8月20日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室李灿院士和中科院“百人计划”学者陈钧研究员负责的人工光合研究项目取得新进展:将自然光合作用酶PSII和人工半导体纳米光催化剂自组装构建了太阳能光催化全分解水杂化体系,实现了太阳光下的全分解水反应(即:2H2O®O2+2H2)
科学家发明光催化水裂解新材料
太阳能清洁且丰富。不过,当没有日光照射时,必须将其储存在电池中,或者通过一个被称为光催化的过程,将太阳能用于燃料生产。在光催化水裂解中,太阳能将水分解成氢和氧。随后,氢和氧在燃料电池中被重新组合,以释放能量。 日前发表于美国物理学会出版集团旗下期刊《应用物理学快报》的一篇论文显示,如今,一类新材
我国科学家基于液态金属构建“人工树叶”取得新进展
近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心刘岗研究员团队与国内外多个研究团队合作,研制出将半导体颗粒嵌入液态金属实现规模化成膜的新技术,并构建出新型仿生人工光合成膜,其具有类似树叶的功能,在太阳能的驱动下可实现水的分解获取氢气。2月23日,该研究成果发表在《自然-通讯》上。 太阳能光催
MOF类光催化剂的电荷分离和制氢活性具有晶面依赖性
近日,中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组研究员章福祥等,在MOF材料晶面诱导光催化电荷分离与分解水制氢活性研究中取得新进展。该研究通过控制合成了不同{001}/{111}晶面暴露比例的NH2-MIL-125(Ti)片,发现其光催化分解水制氢半反应活性高度依赖于暴
大连化物所极性诱导的空间电荷分离促进光催化全分解水
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中科院院士李灿、研究员李仁贵等与中科院半导体研究所研究员闫建昌团队合作,在人工光合成体系光生电荷分离研究方面取得新进展:发现极性诱导的表面电场有效促进了光生电荷的空间分离,并大幅提升光催化全分解水的活性。 除了晶体形貌和晶面可以被用来调控
大连化物所宽光谱响应光催化分解水制氢研究获进展
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及洁净能源国家实验室太阳能研究部研究员、中科院院士李灿和研究员章福祥、陈闪山等与日本东京大学教授Kazunari Domen课题组合作,在可见光驱动光催化Z机制完全分解水制氢研究中取得进展。研究结果发现,经一步氮化合成的MgTa2O6−xN
我国科学家“拍摄”到光催化剂光生电荷转移全时空图像
新华社北京10月12日电(记者 张泉、王莹)太阳光是一种丰富的可再生能源,通过和光催化剂发生作用,可以催化分解水产生氢气,以及还原二氧化碳产生太阳燃料(太阳能、水和含碳化合物转化的燃料)。我国科学家近期“拍摄”到光催化剂光生电荷转移演化全时空图像,为突破太阳能光催化反应瓶颈、更加高效利用太阳能提供了
科学家发明光催化水裂解新材料
太阳能清洁且丰富。不过,当没有日光照射时,必须将其储存在电池中,或者通过一个被称为光催化的过程,将太阳能用于燃料生产。在光催化水裂解中,太阳能将水分解成氢和氧。随后,氢和氧在燃料电池中被重新组合,以释放能量。 日前发表于美国物理学会出版集团旗下期刊《应用物理学快报》的一篇论文显示,如今,一类新
李灿院士团队研发高效宽光谱捕光的新型CdMOFs催化剂
近日,中科院大连化物所太阳能研究部李灿院士、章福祥研究员等在新型宽光谱捕光催化剂开发研究中取得新进展,设计合成了一种Cd-MOFs新结构单晶,具有宽光谱可见光吸收功能,以及可见光催化水氧化和水还原双功能性能。相关研究成果在线发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。 利用