南开发现可见光分解水催化材料设计规律
日前,南开大学周震教授及团队计算发现可见光分解水催化材料设计规律,同时在利用可见光分解水的催化材料研发方面取得突破性进展。此项研究对于利用太阳能分解水产生效能,应对能源危机和环境污染问题具有重要应用前景。 光解水指在阳光的照射下将水分解为氢气和氧气,是一种利用太阳能的有效方法。其中,光解水催化剂起到了至关重要的作用。现有光解水催化剂通常在紫外区有活性,紫外光只占太阳光总能的4%,太阳光的大部分能量位于可见光区域,因此,研发一种可见光分解水催化剂能够大大提升太阳能利用效率。 二维层状材料是光解水催化剂的理想材料。周震带领团队通过理论计算,研究了多种层状钙钛矿材料,找到了如何能高效吸收可见光并分解水的催化剂的设计规律,利用这种规律,研究设计出Ca5V4O15二维材料,这是一种潜在的具有可见光活性的光解水催化剂,相关结果发表在《纳米能源》上。另外,团队在此规律指导下还发现,层状金属磷硫化合物和金属磷硒化合物也有望用作可见光分解......阅读全文
南开发现可见光分解水催化材料设计规律
日前,南开大学周震教授及团队计算发现可见光分解水催化材料设计规律,同时在利用可见光分解水的催化材料研发方面取得突破性进展。此项研究对于利用太阳能分解水产生效能,应对能源危机和环境污染问题具有重要应用前景。 光解水指在阳光的照射下将水分解为氢气和氧气,是一种利用太阳能的有效方法。其中,光解水催化
金属纳米材料诱导的可见光催化
可见光激发下载流子在Au/TiO2体系中的分离 直接利用光来驱动化学反应的光催化在解决能源短缺和环境问题方面具有极大的潜力,而开发高效的可见光(约占太阳光能量的43%)响应材料是目前光催化领域所面临的一个重要挑战。近些年兴起的以Au, Ag, Cu等金属光吸收为驱动力的光催化为解决宽带隙半导体(E
新纳米催化剂能在可见光条件下快速分解水
据美国每日科学网站12月16日(北京时间)报道,中美科学家携手,以氧化钴纳米粒子为催化剂,首次采用可见光,快速地将水分解成了氢气和氧气,简单快捷且能源转化效率较高。相关研究发表在周日出版的《自然·纳米技术》杂志网络版上。 该研究领导者、美国休斯敦大学电子和计算机工程学院副教授包季明(音译)
妙!多孔材料增强可见光催化CO2高效转化!
光催化CO2转化中催化剂的改性方法 利用可持续清洁能源太阳能、模拟自然界中的光合作用并通过光催化技术将“温室气体”CO2转变成化学燃料的策略引起了越来越多的关注。为了提高催化剂的光还原CO2性能,研究主要集中在优化半导体光催化剂的结构和构造表面缺陷,以此来提高对可见光的吸收量和电荷分离效率,其
福建物构所新型可见光光催化材料研究获进展
利用本征缺陷态氧化钛实现可见光光催化产氢是当前纳米材料国际研究前沿。迄今获得的这类材料主要是含有三价钛的蓝色缺陷态氧化钛,但该材料在产氢过程中需要加入Pt、NiOx等作为助催化剂,这不仅会造成二次污染,而且还大幅度增加了材料成本。 在国家自然科学基金及福建省科技引导性项目的资助下,中国科学院福
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
催化分解乳糖的相关介绍
乳糖酶在工业上主要用于乳制品工业,利用其水解作用分解乳制品中的乳糖,生产低乳糖或无乳糖乳制品,供乳糖不耐受的广大人群食用。另外,酸性乳糖酶可以制成医用乳糖酶制剂,或者添加到奶粉中制成特殊用途奶粉,临床上用于症状性乳糖不耐受的治疗,尤其是以乳制品为主要营养来源的婴幼儿,乳糖酶制剂是婴幼儿乳糖不耐受
可见光催化应该注意的问题
催化剂对染料吸附太强会影响以后的光催化过程。如大量的染料使得催化剂可利用的光减少,降解效果不一定理想。还有暗反应30min甲基橙是否在催化剂上达到了吸附平衡。反应需要冷凝水以减少溶剂的挥发。
表面可控的IrOx纳米材料-具有优异的电催化分解水的性能
氢能是最有前途的绿色能源形式之一,而水的电催化分解是得到高纯度氢的理想过程。近些年来,人们发现利用固体聚合物电解质膜在酸性介质中进行水的电解能使得氢气的生产和分离变得更加容易。因此,对于在酸性介质中具有高活性和寿命的金属Ir基电解水催化剂的研究和开发也引起许多科研工作者的关注。已有的研究表明,含
【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
大连化物所催化氨分解研究取得新进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室氢能与先进材料部郭建平等人发现锂的亚氨基化合物(Li2NH)与氮化铁复合后表现出优异的催化氨分解制氢活性。在相同反应条件下,如450℃时,该复合催化剂体系的活性较负载型铁基催化剂或氮化铁高出一个数量级。这项研究不仅从新的角度阐释了碱金属助剂的作
NOX直接分解催化剂的研究进展
0引言 NOX不仅对人们身体健康有害,而且在空气中积累到一定量时极易引发光化学烟雾和酸雨,因此消除NOX已经成为相关学者所关注的焦点[1, 2]。NOX的来源可以分为移动源和固定源,汽车和船舶是最常见的移动源,而电厂中用的大型锅炉是固定源。通常利用三效催化剂和NOX储存还原催化剂减少汽车尾气
先进催化材料高效环保
固体催化是化学工业的基石,也是实现能源转化、环境净化和清洁合成的核心技术。创制先进催化材料是开启解决能源、环境问题之门的金钥匙。 大连理工大学副教授、博士生导师赵忠奎,带领“先进催化材料”研究组,在多项国家自然科学基金项目、辽宁省基金项目、教育部新世纪优秀人才支持计划项目及企业合作项目等的资
新隐形材料能屏蔽可见光谱检测
据美国《星岛日报》报道,美国国家工程院(National Academic of Engineering)院士、柏克莱加大教授张翔的团队,在2008年科研成果隐形衣之后,于纳米超颖材料方面再出重大成果,研制出更具挑战性的隐形毯,使物体在整个可见光谱下无法被侦测。该项研究已经发表在最近一期的《
日本设计出阳光分解水的新型催化剂
日本科学家用纳米材料设计出一种新型催化剂,可有效催化人工模拟天然光合作用的关键步骤——利用阳光分解水,有望提高氢气生产效率、降低成本。 低成本生产氢气是实现“氢经济”的基础。理想方案之一是模拟植物光合作用的光反应阶段,借助阳光分解水。目前,人工分解水的技术往往要消耗额外能量和其他原料,或者
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
中外学者合作完成电催化分解水研究
华东理工大学物理系青年教师张波在加拿大多伦多大学做博士后期间,在电催化分解水研究领域取得突破,相关成果近日发表于《科学》。该项研究由多伦多大学、华东理工大学、斯坦福大学、中科院高能物理研究所北京同步辐射中心、加拿大光源、美国布鲁克海文国家实验室等单位研究者合作完成。 电解水技术被认为是存储太阳
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
新型催化剂实现高效全分解水制氢
高效全分解水制氢示意图。中国科学院大连化学物理研究所供图 中国科学院大连化学物理研究所研究员章福祥团队在宽光谱捕光催化剂全分解水制氢研究中取得新进展。他们发现金属载体强相互作用可显著促进Ir/BiVO4光催化剂体系的界面电荷分离和水氧化性能,进而建立了高效的“Z”机制全分解水制氢体系,其室温下制氢
金属所制备出能全谱吸收可见光的红色二氧化钛光催化材料
光催化可实现太阳能到化学能的转化(如光催化分解水制氢),是获得新能源的一个重要途径。发展可有效吸收可见光(波长为400-700nm)的光催化材料是实现高效太阳能光催化转化的前提,然而多数稳定的光催化材料的可见光吸收低。掺杂能够缩小光催化材料的带隙,是增加光催化材料可见光吸收的基本
新型金属笼革实现可见光催化定向电子转移
近日,西安交通大学材料学院教授张明明课题组在异质配体金属笼实现可见光催化领域取得新突破。团队另辟蹊径,基于超分子配位自组装策略,成功构建了系列结构精准的卟啉基异质配体金属笼。该研究成果发表在《德国应用化学》上。 该项研究不仅揭示了超分子体系中定向电子转移的机制,更重要的是,它提供了一种通过“异
NiO修饰Ni纳米颗粒可见光催化制备高级烃类
CO加氢高温高压制备高级烃类(又称为费托反应)是煤间接液化技术之一,在第二次世界大战期间投入大规模生产,是替代石油、实施煤碳洁净高值利用的重要技术,在工业和学术界引起科研工作者的极大关注。众多费托催化剂中,Ru、Co、Fe基催化剂应用最为广泛。Ni基催化剂因为其C-C偶联效率低下,更趋向于催化生
中国科大发现廉价简洁可见光催化体系
脱去羧基,将自由基片段从羧基的紧密束缚中释放出来,是有机合成尤其是新药合成领域最受关注和最有前景的方向之一。全世界科学家们设计各种催化剂来尝试挑战,中国科大的青年科学家团队独辟蹊径,发明了一种廉价简洁的催化剂体系,成果以研究长文的形式日前在线发表在国际权威期刊《科学》上。 羧酸化合物在生活和生
图案化“人工树叶”实现定制太阳能分解水制氢
中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员刘岗团队与国内外研究团队合作,发展出仿生图案化半导体光催化材料面板,实现可见光驱动下水的自发裂解产生化学计量比的氢气和氧气。9月26日,相关研究成果发表于《美国化学会杂志》(Journal of the American Chemical Socie
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
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、
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
科学家发现烯烃复分解反应新型催化剂
图片说明:高效、清洁、快速的新型催化剂将促进医学、生物学与材料科学研究。 (图片来源:Nature) 美国科学家近日发现了烯烃复分解反应(olefin metathesis reaction)的新型催化剂。这一进展为药学、生物学及材料科学研究提供了新型平台。相关研究论文11月16日在线发表于
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
NASA测试超黑材料-可吸收99.5%可见光
NASA测试超黑材料 可吸收99.5%可见光 这是全世界颜色最黑的材料——如果把它折叠起来根本不可能看到——现在NASA正在对材料进行太空测试。 这材料可以吸收99.5%的可见光和99.8%的红外线照射。工程师们希望将这种最新发明出来的超黑材料做成涂层,应用在太空望远镜原件上。之所以工程师们想在