化学所在漆酶生物电化学和电催化研究方面取得进展
漆酶作为一种多铜族氧化酶，因其能够实现在较低过电位下对氧气分子的电化学催化还原，因而在生物燃料电池和生物电化学的传感研究领域中备受关注。和其他生物酶相似，漆酶具有复杂的分子结构，其活性中心的铜离子(氧化酚类底物的T1铜离子和还原氧气的T2-T3铜簇，图1）深埋于酶分子的内部。这些特点决定了在常规的电化学体系中，很难实现漆酶分子的直接电子转移和基于此的生物电化学催化，尽管这些研究在生物电化学的基础和应用研究中具有极其重要的意义。 中国科学院化学研究所活体分析化学实验室毛兰群课题组研究人员较早即致力于漆酶的电化学和基于此的生物燃料电池的研究。他们率先发现漆酶可以在碳纳米管电极上实现其与电极间的直接电子转移(Electroanalysis 2006, 18, 587-594)。进一步，他们利用此性质，成功地研制了基于漆酶直接电催化的生物燃料电池(Adv. Mater. 2006, 18, 2639； Electrochem. C......阅读全文
电化学扫描探针显微镜技术在电催化中的应用
电催化剂的整体性能主要取决于其中的活性位点、即对反应中间体具有最佳的吸附性能的(表面)原子的排列顺序。活性位点的性质受许多因素的影响，比如表面配位、应变效应、配体效应、集团效应和电解质组成。因此，对于活性位点的研究要通过实验和计算来进一步理解极化的固/液界面处的电化学反应过程，这就需要获取
化学所在漆酶生物电化学和电催化研究方面取得进展
漆酶作为一种多铜族氧化酶，因其能够实现在较低过电位下对氧气分子的电化学催化还原，因而在生物燃料电池和生物电化学的传感研究领域中备受关注。和其他生物酶相似，漆酶具有复杂的分子结构，其活性中心的铜离子(氧化酚类底物的T1铜离子和还原氧气的T2-T3铜簇，图1）深埋于酶分子的内部。这些特点决定了在常规
化学所在漆酶生物电化学和电催化研究方面取得进展
漆酶作为一种多铜族氧化酶，因其能够实现在较低过电位下对氧气分子的电化学催化还原，因而在生物燃料电池和生物电化学的传感研究领域中备受关注。和其他生物酶相似，漆酶具有复杂的分子结构，其活性中心的铜离子(氧化酚类底物的T1铜离子和还原氧气的T2-T3铜簇，图1）深埋于酶分子的内部。这些特点决定了在常规
科研人员开发出一系列电化学制氢纳米电催化剂
氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源，因具有高质量能量密度、燃烧产物无污染、利用率高等优点，受到世界各国高度重视，被誉为21 世纪最理想的新能源。电解水制氢是一种重要的制氢技术，但在实际制氢过程中，制氢效率较低。因此，科学家们一直致力于研发高性能电解水催化剂，以期实现高效制氢。 中国科学院青岛
什么是电催化
电催化设备又叫电催化氧化设备，是基于电化学技术原理的一种处理高浓度、难降解、有毒有机污染物的专用设备。电催化设备主要用于高浓度有机废水有机物降解处理和有机毒物的分解处理。该设备技术方法是当今废水处理的热点，是处理高浓度有机废水处理的新工艺。
将地球丰量小分子转化为高附加值化学品
以空气（氮气，氧气）、水、海水（NaCl）和甲烷为代表的地球丰量小分子是人类可以大规模、零成本或超低成本获取的，可用于制备大宗化学品，例如氨（NH3）、双氧水（H2O2）、氢气（H2）、氯气（Cl2）和醇类（例如甲醇）的主要原料。如图1所示， 氨、氯气、双氧水和甲醇都是世界年产量千万吨到亿吨级的
科学家获得界面水分子结构，为绿色制氢提供新途径
水分子直接参与众多重要的电催化反应，但对处于固液两相界面的水分子在电催化反应过程中的结构变化与作用机制研究一直是电化学领域的难点。近日，厦门大学化学化工学院李剑锋教授课题组与北京大学深圳研究生院潘锋教授团队合作，利用电化学原位拉曼光谱技术揭示了界面水分子结构，解开了界面水分子结构如何调控电催化反
科学家获得界面水分子结构－为绿色制氢提供新途径
水分子直接参与众多重要的电催化反应，但对处于固液两相界面的水分子在电催化反应过程中的结构变化与作用机制研究一直是电化学领域的难点。近日，厦门大学化学化工学院李剑锋教授课题组与北京大学深圳研究生院潘锋教授团队合作，利用电化学原位拉曼光谱技术揭示了界面水分子结构，解开了界面水分子结构如何调控电催化反
科学家发现偶联合成尿素新路径
尿素作为一种重要的化学品，在农业、医药和化工等领域发挥重要作用。传统工业尿素合成方法主要包括两个连续高温、高压过程，氮+氢→氨，以及氨+二氧化碳→尿素，其能耗高且污染严重。近日，《中国科学报》从湖北大学了解到，该校化学化工学院教授王升富团队研究发现，电化学技术能够在温和条件下实现多种分子的电催化转化
新方法可快速筛选低成本、高性能单原子合金电催化剂
近日，华东理工大学费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授马巍课题组，在单颗粒水平上实现了原子间距精准可控单原子合金（SAAs）电催化剂的原位制备与催化性能实时测量，为低成本、高性能SAA电催化剂的筛选提供了一种简单而有效的方法。相关研究发表于《纳米快报》。 调节SAAs的原子间距可有效调控其电催化活性
“锌中有铜，效率大不同”，双金属电催化剂的高效转化
利用可再生的电能将CO2通过电还原反应（CO2RR）转化为高附加值产物有望缓解CO2排放及其产生的环境问题。合理设计催化剂以最大限度地提高对所需产品的活性和选择性，对于CO2RR的工业化至关重要。CO作为电化学CO2RR的主要产物之一，是合成气（Syngas）的重要组分，后者则是化工行业中最重要
化工污染废水治理中采用电催化氧化技术的研究进展
化工企业对我国经济发展具有促进作用，并为人们的生产与生活提供了极大的便利。但在化工企业生产运营过程中，常会出现水体污染情况，这不仅会造成水资源浪费，还会对自然环境造成一定的破坏，不利于我国的可持续性发展。因此，需对化工水体污染进行科学、有效的治理，以减少水资源污染与浪费。电催化氧化技术是目前我国
电催化有效的氢气生产
一组科学家通过使用高分辨率显微镜方法发现，电催化剂表面上的第一个原子层具有决定催化剂效率的化学变化。通过优化表面，可以加速水的电解。 电催化是电力行业将电能直接转化为化学能的不可或缺的过程。这一点变得越来越重要，因为可再生能源产生的电能数量只能在日常消费波动的有限范围内进行调整。例如，储存过量电
新型无负载流动相电催化体系实现高效电催化合成氨
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心和液相激光加工与制备实验室合作，在常温常压下电催化氮气还原研究中取得新进展。相关研究成果以Efficient electrocatalytic nitrogen reduction to ammonia with aqueou
研究揭示单原子催化剂在重金属的电分析新进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员黄行九团队与中国科学技术大学教授曾杰合作，首次利用分散在氮掺杂的多孔碳上的Co单原子催化剂（Co SAC）实现了对As(III) 超高灵敏和选择性电化学检测。同时结合同步辐射X射线吸收精细结构（XAFS）技术、密度泛函理论计算（DFT）和动力
高性能电池不是梦！这种材料来实现
近日，北京大学工学院郭少军课题组研发了一类亚纳米厚且高端卷曲的双金属钯钼纳米片材料，其在碱性电解质中展现出卓越的氧还原反应（Oxygen reduction reaction，ORR）电催化活性和稳定性，突破了阴极反应的缓慢动力学对于相关电化学能源转换/存储器件的限制，显著提升了锌空电池和锂空电
研究实现电催化高压一氧化氮高效合成氨
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员邓德会、副研究员崔晓菊、研究员于良团队在一氧化氮电催化合成氨的研究中取得新进展。团队创新性地构建了高压-电催化体系，并开发出具有独特三维多级孔结构的整体式铜纳米线阵列催化剂，实现了安培级电流密度下高效、长寿命的一氧化氮电催化合成氨。该工作为工业废气中一氧化氮污
大连化物所实现串联催化二氧化碳电化学还原制甲烷
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研究员汪国雄与中科院院士包信和团队，在二氧化碳电催化还原研究中取得进展。该研究实现非铜基催化剂上串联催化二氧化碳电化学还原制甲烷，为二氧化碳电催化还原制碳氢化合物提供新策略。 二氧化碳电催化还原利用清洁电能，将二氧化碳和水转化为化学品和燃
电化学合成氨催化剂研究获进展
近日，中国科学技术大学教授曾杰研究团队和中国科学院上海应用物理研究所教授司锐合作，通过构筑原子级分散的钌催化剂实现高效氮气电还原合成氨。这种钌单原子催化剂在电催化还原氮气反应中表现出的产氨速率是现有报道的最高值。该成果以Achieving a Record-High Yield Rate o
我所实现串联催化二氧化碳电化学还原制甲烷
近日，我所催化基础国家重点实验室汪国雄研究员与包信和院士团队在二氧化碳电催化还原研究方面取得新进展。该团队实现了非铜基催化剂上串联催化二氧化碳电化学还原制甲烷，为二氧化碳电催化还原制碳氢化合物提供了新策略。 二氧化碳电催化还原利用清洁电能将二氧化碳和水转化为化学品和燃料，被认为是一种能同时实现
揭示光电催化中表面电荷和催化反应间的线性规律
近日，中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所研究员李灿，研究员范峰滔等在光电极表面的液相原位光电压成像研究中取得新进展，巧妙地结合间距可调的Pt/Si光电极解耦催化位点和光生电荷的浓度，揭示了光电催化中表面电荷密度和催化反应间的线性规律。 光电化学制氢是实现太阳能到可再生氢能的重要途径。其核
大连化物所李灿等团队在液相原位光电压成像研究新突破
近日，中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所研究员李灿，研究员范峰滔等在光电极表面的液相原位光电压成像研究中取得新进展，巧妙地结合间距可调的Pt/Si光电极解耦催化位点和光生电荷的浓度，揭示了光电催化中表面电荷密度和催化反应间的线性规律。 光电化学制氢是实现太阳能到可再生氢能的重要途径。其核
【物化】铁酞菁催化氧还原反应过程的单分子成像
催化氧还原反应的电催化剂是燃料电池的一个重要组成部分。过渡金属卟啉（MPs）与过渡金属酞菁（MPcs）基分子材料作为一类非贵金属电催化剂，由于其本身低成本、易于制备等特点，吸引了人们的广泛关注。探索这类电催化剂表面发生的催化氧还原反应（oxygen reduction reaction, O
锂电池材料聚吡咯的应用范围
聚吡咯可用于生物、离子检测、超电容及防静电材料及光电化学电池的修饰电极、蓄电池的电极材料。此外，还可以作为电磁屏蔽材料和气体分离膜材料，用于电解电容、电催化、导电聚合物复合材料等，应用范围很广。具体如下： （1）离子交换树脂：相比于传统的离子交换树脂,这种材料把电化学和离子交换结合在一起,能方
锂离子电池材料聚吡咯的应用范围
聚吡咯可用于生物、离子检测、超电容及防静电材料及光电化学电池的修饰电极、蓄电池的电极材料。此外，还可以作为电磁屏蔽材料和气体分离膜材料，用于电解电容、电催化、导电聚合物复合材料等，应用范围很广。具体如下： （1）离子交换树脂：相比于传统的离子交换树脂,这种材料把电化学和离子交换结合在一起,能方
清华团队在一氧化碳电化学还原界面研究中取得新进展
近日，清华大学化学工程系陆奇副教授团队合作在一氧化碳电化学还原反应界面研究领域取得了重要进展。通过结合电化学活性测试与原位光谱技术，团队首次揭示了电化学界面双电层结构对一氧化碳吸附及电催化还原速率的显著影响。利用高压原位表面增强红外光谱首次观测到非平衡动力学稳态下的电化学界面双电层，为双电层模型提供
我国学者研制出低成本的电解“水制氢”催化剂
氢能是一种能量高、洁净的可再生能源，通过电化学水解制备氢气是当前的研究热点之一。近期，中国科学技术大学俞书宏教授团队和高敏锐教授团队合作，研制出一种高性能低成本的新型三元纳米片电催化剂，展现出工业级的优异电解水制氢潜能。国际学术期刊《德国应用化学》日前发表了该研究成果。 近年来，国际学界在全水
高性能电催化剂的制备的新思路
甲酸/甲酸盐作为一种重要的化工原料及燃料被广泛应用于化工、能源等领域。但工业化制备甲酸/甲酸盐的过程十分耗时、耗能，但电化学合成工艺可以在常温常压下得到甲酸/甲酸盐产物，是一种有前景的替代方案。然而，如何设计开发高效稳定的甲酸/甲酸盐电化学合成体系是目前面临的挑战。 电催化CO2还原反应（CO
科学家提出二氧化碳电催化界面调控新策略
华东理工大学化工学院教授李春忠、江宏亮和化学与分子工程学院教授练成合作，提出了路易斯碱配体调控催化界面的策略，揭示了路易斯碱配体对二氧化碳（CO2）电解的促进机制，提供了双电层中电解液组分相互作用的全新见解，为理解复杂的电化学界面组织提供了新视角。相关成果发表于《国家科学评论》。电催化过程中，电催化
光电催化表面电荷与催化反应线性规律获揭示
近日，中国科学院院士李灿、中科院大连化学物理研究所研究员范峰滔等在光电极表面的液相原位光电压成像研究中取得新进展，巧妙的结合间距可调的铂/硅光电极解耦催化位点和光生电荷的浓度，揭示了光电催化中表面电荷密度和催化反应间的线性规律。相关研究成果发表于《物理化学快报》。光电化学制氢是实现太阳能到可再生氢能