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经济稳定产氢单原子催化剂理论设计研究获进展

清洁能源是人类社会可持续发展的基石,而氢是一种最为理想的清洁能源之一。水煤气反应是一种重要的产氢方式,但是关键的催化剂及其催化机理还缺乏深入的探究。 中国科学院福建物质结构研究所结构化学重点实验室吴克琛研究组在副研究员李巧红主持的国家基金委青年项目和美国怀俄明大学化学系教授范茂宏主持的美国能源部项目等的资助下,积极开展面向新能源催化反应机理和新型催化剂的理论研究。近日,李巧红与范茂宏开展合作,以贵金属铂的高效应用于水煤气反应为研究背景,通过严密的理论计算设计出一款稳定且低价高效产氢的新颖负载型单原子Pt基催化剂——Pt@Mo2C。该单原子催化剂能够最大程度地提高贵金属Pt的原子利用率,为实用产氢材料的设计和应用提供了重要的理论基础。研究结果显示过渡金属Pt与载体上的Mo原子具有较强的相互作用,水煤气反应中吸附物种最稳定的吸附位点都在Mo位点上;中间体trans-COOH是Pt@Mo2C催化剂表面上最主要的物种,而HCOO不......阅读全文

青岛能源所构建高效产烃细胞工厂研究获进展

  脂肪烃是液体化石燃料的主要组成部分,具有高能量密度、低吸湿性和低挥发性等优点,并且与现有发动机和运输设备有着较好的兼容性。随着蓝细菌等天然产烃微生物脂肪烃合成途径的发现,利用这类天然途径作为合成生物学元件构建高效细胞工厂,成为一种可持续、可再生制备脂肪烃生物燃料的潜在途径。然而目前已报道的生物产

理化所人工光合成制氢研究取得进展

  能源是人类社会赖以生存的物质基础,是经济和社会发展的重要资源。目前全球每年生产和消费的能源总量已经超过100亿吨标准油,其中90%左右是化石能源。化石能源不可再生,其大规模的开发利用,迅速消耗着地球亿万年积存的宝贵资源,同时引起气候变化、生态破坏等严重环境问题。开发利用可再生能源刻不容缓、势在必

原位解析界面PdHx诱导负载型PdZn/ZnO催化剂动态形成获进展

  近期,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心联合研究部研究员张炳森、苏党生与吉林大学教授张伟、中科合成油技术有限公司博士刘晰,以透射电镜“气体-加热原位样品台”(DENSsolutions Climate)结合自制的控气装置为主要研究手段,并结合原位X射线衍射(in-situ XRD)和程

氢能源变身能源新宠

        22日,第五届全国氢能源大赛在南京举办,氢能源界的研究专家齐聚南京讨论氢能源的发展,中国可再生能源学会氢能专业委员会主任委员、清华大学教授毛宗强肯定了氢能源在发展上有着很好的前景,并透露在今年会产出氢能源电池的手机以及2015年将产出1000辆氢能源车可以代替长距离的电池车。

化学所等石墨烯电催化分解水析氢领研究取得进展

  电催化分解水制氢是减少环境污染及实现可再生清洁能源的重要途径。开发高效、稳定的制氢催化剂具有重要的科学价值和现实意义。石墨烯材料因其具有比表面积大、导电性好、稳定性高等优势,被广泛应用于电催化分解水制氢的研究中。但目前为止,石墨烯材料还仅仅作为催化剂的载体使用,通过助催化剂的负载或者杂原子掺杂等

《应用化学》:新型催化剂让太阳直接“劈”出氢能源

二矽化钛同时能够可逆存储产生的气体,实现氢氧完美分离  氢能是未来最重要的能源之一,太阳是地球上最重要的能量来源。那么,有没有一种方法能利用太阳能直接产生化学能而不需要电的介入?德国科学家的一项最新研究,开发出了一种新型半导体催化剂,它能够让太阳能直接“劈开”水分子,得到氢气。相关论文即将发表在国际

Cell子刊Joule:原位拉曼、单原子构筑Janus型催化剂

  最近,南京大学物理学院吴兴龙教授课题组在电致应力诱导双金属Janus纳米片发生结构扭曲实现高效电催化产氢研究方面取得重要进展,最新研究成果以“Electric Strain in Dual Metal Janus Nanosheets Induces Structural Phase Trans

基于大尺度助催化剂设计负载小尺寸光催化剂构建新思路

  全文速览  常规的光催化体系是在主光催化剂上负载更小尺寸的助催化剂来构建光催化体系。这受制于主光催化剂的体相载流子复合造成电荷分离效率低和小尺寸的助催化剂提供有限的反应活性位点。本文采用与常规手段完全不同的思路来构建光催化体系,以低成本、大尺度的二维氧化镍或硫化镍纳米片为助催化剂,以超小的锐钛矿

我国加快煤炭等化石能源清洁高效开发利用

  到2020年的时候,我国清洁煤电700摄氏度超超临界发电技术将具备规模化推广应用条件,届时我国还将建成多座IGCC和IGFC煤气化发电站,总发电容量达到1200到1500兆瓦。  这是中国工程院院士彭苏萍在福建宁德举行的国家“千人计划”专家联谊会能源、资源与环境专业委员会2017年年会上发布的信

上海推高效电机减排-清洁能源将替燃煤锅炉

    作为上海节能重点工程之一,燃煤锅炉清洁能源替代、高效电机推广26日全面启动。记者从推进会议上获悉,按照市政府工作方案确定的实施1300多台燃煤(重油)锅炉清洁能源替代和推广800万千瓦高效电机计算,每年可节能170万吨标煤,减排二氧化硫1.2万吨、氮氧化物7000吨。     经信委方面介

【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

我国科学家最新发现为安全制氢储氢提供一种新思路

  随着氢燃料电池汽车的发展,寻找安全高效的储氢材料就变得越来越重要。我国科学家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,这为安全制氢储氢提供了一种新的思路。相关论文在线发表在最新一期的《德国应用化学》杂志上。  氨具有较高的氢含量(17.7%)、较高

中国科大拨开硅材料“光解水制氢”机制的迷雾

  众所周知,氢气是一种非常清洁且可储存运输的可再生能源,因此利用太阳能分解水制备氢气已成为一种备受关注的清洁新能源技术。半导体催化剂在光解水制氢过程中扮演着非常重要的角色,包括俘获光能、降低反应势垒、减少能耗、加快反应速度等。硅材料作为地球上丰度最高且应用最为广泛的半导体材料,早已有报道预言可用于

福建物构所钛氧团簇基复合光催化材料研究获进展

  为解决当前的能源与环境问题,光解水产氢具有重要研究意义,但目前研发的催化剂在光响应范围、光生载流子分离效率、稳定性及产氢活性等方面还存在很多问题。比如常用的二氧化钛材料仅在紫外光区作用,限制了太阳能利用效率;而可见光响应的硫化镉材料效率较低,并且稳定性差。因此,制备高效、稳定的可见光驱动产氢催化

中国科大等实现原子层面上精细合成负载型双金属催化剂

  近日,中国科学技术大学化学物理系教授路军岭课题组在原子层面上精细设计与合成负载型双金属催化剂领域取得新进展。路军岭通过与美国阿贡国家实验室的J.W. Elam博士合作,成功探索到了一种普适的利用原子层沉积(ALD)技术精细合成负载型双金属催化剂方法。该研究成果在线发表在2月10日出版的Nat

我国学者在负载型单原子电催化剂研究领域取得重要进展

图.(1)基于结构描述符的单原子通用设计原则;(2)活性中心为Fe-N4单原子电催化剂的制备与活性起源;(3)Fe-N4单原子电催化剂在酸性电解质下的氧气还原反应催化性能,稳定性,应用于燃料电池的性能。  在国家自然科学基金项目(项目编号:21625601,91634116,91334203,215

提升宽光谱捕光催化剂全分解水制氢的量子效率

近日,大连化物所太阳能研究部(DNL16)李灿院士、章福祥研究员、祁育副研究员等人在利用宽光谱捕光催化剂构筑全分解水制氢体系研究方面取得新进展,基于BiVO4可见光催化剂不同晶面双助催化剂的优化开发及其选择性负载,显著提升了其用于水氧化和“Z”机制全分解水制氢性能,使全分解水制氢量子效率达到12.3

提升宽光谱捕光催化剂全分解水制氢的量子效率研究进展

  近日,中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所太阳能研究部研究员李灿,与研究员章福祥/副研究员祁育等,在利用宽光谱捕光催化剂构筑全分解水制氢体系研究中取得新进展。基于BiVO4可见光催化剂不同晶面双助催化剂的优化开发及其选择性负载,显著提升其用于水氧化和“Z”机制全分解水制氢性能,使全分解水制氢

Nat.-Comm.:提升宽光谱捕光催化剂全分解水制氢量子效率

  近日,中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所太阳能研究部研究员李灿,与研究员章福祥/副研究员祁育等,在利用宽光谱捕光催化剂构筑全分解水制氢体系研究中取得新进展。基于BiVO4可见光催化剂不同晶面双助催化剂的优化开发及其选择性负载,显著提升其用于水氧化和“Z”机制全分解水制氢性能,使全分解水制氢

宋礼、江俊合作在高曲率碳负载铂单原子高效析氢获进展

  电化学析氢(HER)作为水裂解过程的阴极反应是获得高纯度氢气并实现可持续分布式存储的重要途径。如何设计制备高效的催化剂驱动HER反应是推进此方法实际应用所面临的主要挑战。针对商业化Pt/C催化剂成本高难以规模化应用的劣势,研究人员开发了许多低成本过渡金属化合物(如硫化物、磷化物和碳化物等)作为替

宋礼、江俊合作在高曲率碳负载铂单原子高效析氢获进展

  电化学析氢(HER)作为水裂解过程的阴极反应是获得高纯度氢气并实现可持续分布式存储的重要途径。如何设计制备高效的催化剂驱动HER反应是推进此方法实际应用所面临的主要挑战。针对商业化Pt/C催化剂成本高难以规模化应用的劣势,研究人员开发了许多低成本过渡金属化合物(如硫化物、磷化物和碳化物等)作为替

福建清洁能源比重达50%-加速迈入清洁能源大省

  缺油缺气少煤的福建,凭借地理优势,加上清洁能源重大项目相继落地,正由昔日能源自然储备“小省”蜕变为清洁能源“大省”。  记者28日从国家电网福建电力公司获悉,截至2014年底,福建全省电源装机将达4431万千瓦,其中清洁能源的比重达到50%,已经提前超额实现福建省“十二五”能源发展专项规划提出的

2030年,35%能源应为清洁能源

  欧洲的立法者们已经采取了一系列措施,这些措施将大大提振有关欧盟清洁能源的雄心。法国的海上风力涡轮机 图片来源:Loic Venance/AFP/Getty Images  欧洲议会日前表示,到2030年,欧盟能源消耗的1/3以上应来自于风力和太阳能等可再生能源,而现有目标仅略高于1/4。但这一决

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

新方法设计出可高效制氢的光催化剂

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497458.shtm 科技日报讯 (记者金凤 通讯员周伟)氢能作为一种完全清洁的可再生能源,它的制备对于解决环境污染与能源短缺问题具有重要意义,当前光催化水分解制氢是生产氢气的一种重要途径。近日,南京

楼雄文Science-Advances-全pH范围的高效稳定析氢催化剂!

  1.楼雄文Science Advances:全pH范围的高效稳定析氢催化剂!  近日,南洋理工大学的楼雄文教授课题组成功制备出一种高晶态的Ni掺杂FeP/C多孔纳米棒,并用于电化学析氢反应中。研究发现,该催化剂在全pH范围均具有高效且稳定的析氢活性,在10 mA cm−2电流密度下,酸性,中性和

双功能催化剂高效电解水制氢研究中取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究员固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部孟国文研究员课题组与韩国浦项科技大学合作,在过渡金属基催化剂的设计合成及其全电解水制氢方面取得新进展,通过优化设计与精准调控,在碳纤维布电极上原位生长制备单分散、超小尺寸过渡金属磷化物纳米晶均匀负载的氮掺杂碳分级纳米片阵列,

PdCu合金“显妙用”

近日,中科院大连化学物理研究所研究员邓德会、副研究员崔晓菊团队在室温电化学水气变换制高纯度氢气的研究中取得新进展。团队发现Pd与Cu的合金化能够显著提升阳极电化学CO的氧化活性,进而提高室温电化学水气变换制高纯度氢气的效率。相关论文发表在Nano Energy上。2019年,邓德会团队经过长期探索,

北大马丁等科学家在低温工业产氢过程的新突破

  水煤气变换反应(CO + H2O = CO2 + H2)可以从水中取氢,是化石能源和生物质制氢以及氢气纯化过程的重要反应,其与水蒸汽重整反应的组合是目前廉价制氢的主要工业技术,广泛应用于合成氨以及油品和化学品的生产过程。同时,随着氢能经济的发展,氢燃料电池成为重要的新能源应用平台。为防止氢燃料中

东北地理所在光解水制氢研究中取得进展

  目前,不可再生的化石能源(煤、石油、天然气)在能源消费结构中扮演着主要角色,人类正面临着矿物燃料枯竭与环境污染的双重威胁,发展新能源及可再生洁净能源已迫在眉睫。氢能因其储量丰富、清洁、可再生等优点被认为是可以取代石油、煤和天然气的最理想、最有应用前景的绿色能源,利用太阳能分解水制氢将是从根本上解