一种碳纳米管可以提升电催化CO2还原为CO的选择性
电催化CO2还原反应(CO2 RR)不仅有望降低大气层中的CO2含量,缓解温室效应,还能将CO2转化为燃料,减少化石能源消耗,促进碳循环的进行。然而,以水溶液作电解质时,电催化CO2RR往往伴随有剧烈的析氢反应(HER)。HER作为CO2 RR最主要的副反应,严重制约了CO2 RR的活性和选择性。最近,研究人员发现氮掺杂的碳材料能有效催化CO2 RR,其催化活性及选择性取决于氮掺杂浓度和氮掺杂类型。Ajayan等人指出当氮掺杂类型不同时,生成产物的种类及比例呈现出较大的差异:在电催化反应条件下,吡啶氮和石墨氮对CO2 RR和HER均显示出较高的催化活性,而吡咯氮仅对CO2 RR有较高的催化活性,对HER的催化活性则相对较低。如何采用简单易行的方法调控碳材料中的氮掺杂浓度和氮掺杂类型,从而提高体系对CO2 RR的催化活性和选择性就成了非金属催化剂成分调控的一个难题。 【成果简介】 近日,复旦大学的郑耿峰教授(通讯作者)课题......阅读全文
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。
一种碳纳米管可以提升电催化CO2还原为CO的选择性
电催化CO2还原反应(CO2 RR)不仅有望降低大气层中的CO2含量,缓解温室效应,还能将CO2转化为燃料,减少化石能源消耗,促进碳循环的进行。然而,以水溶液作电解质时,电催化CO2RR往往伴随有剧烈的析氢反应(HER)。HER作为CO2 RR最主要的副反应,严重制约了CO2 RR的活性和选择性
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
碳基电催化剂中金属位点的可控合成与电催化应用获进展
电催化剂在未来清洁能源转换与存储装置中有着重要应用,之前的大量研究通过热解法在碳基材料中引入金属组分与氮的掺杂来提高电催化活性。然而,金属有多种存在形式,且其形成及催化作用始终存在争议。 近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员施剑林与陈航榕带领的课题组在碳基电催化剂中金属位点的可控合成与电催化
研究实现高能效电催化产氢
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519852.shtm近日,大连理工大学杨明辉教授团队构建了高度晶格匹配结构的双相金属氮化物材料,并通过耦合肼降解来高效生产氢气,这有利于促进金属氮化物基电催化剂的发展,在低能耗制氢和环境保护方面具有广阔的
我科学家设计新型电催化材料
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室教授谢毅、特任教授孙永福课题组设计出一种新型电催化材料,能够将二氧化碳高效“清洁”地转化成液体燃料甲酸,最新一期的《自然》杂志刊发了这项成果。 如何更有效地减少空气中的二氧化碳,科学界做了很多工作。现有的方案中有些需要采用昂贵的贵金属催化剂,也有
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
增强非贵金属电催化剂析氢活性和稳定性之构筑纳米结构
众所周知,电催化电流的大小与电催化剂的有效表面积息息相关。对电催化剂的化学组成或构相进行调整可增加催化活性中心的区域密度,而改变形貌(如纳米结构)即提升实际表面积也可增加可用的活性位点。不改变每个位点的反转频率(TOF),简单地通过电催化剂表面褶皱以增加可用位点的数量,定会提高整体电催化性能。这可能
电催化氢化的原理和反应过程
优点为绿色的氢化反应:不需要高压氢气等还原剂;反应条件温和;氢气过程易于控制。在碱性介质中,水在阴极被还原生成活性氢原子,此活性氢原子在阴极表面催化靛蓝分子的羰基加氧,在氢氧化钠碱性介质中生成靛蓝隐色体钠盐。副反应主要是析氢反应,降低了电解效率。
双核酞菁铁电催化性能研究
酞菁类物质因其特殊的大环共轭结构而具有良好电催化性能,通过改变其共轭环上的取代基及中心金属原子和分子的聚集方式实现分子设计,这种结构的可调变性赋予它作为电催化剂性能开发的广阔空间。 燃料电池是一种环境友好的发电装置,阴极氧还原催化剂对燃料电池的性能起着关键作用。燃料电池阴极催化剂通常
理化所提出电催化重整废弃塑料路线
中国是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,塑料瓶的主要成份)最大的生产和消费国,2020年中国PET表观消耗量达到3298万吨。PET化学性质稳定,在自然环境下的降解周期达到200-400年,因此必须对废弃PET加强回收利用,阻止其对环境的污染以及碳资源的浪费。目前全世界对废弃PET的回收方式主要有两
理化所提出电催化重整废弃塑料路线
中国是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,塑料瓶的主要成份)最大的生产和消费国,2020年中国PET表观消耗量达到3298万吨。PET化学性质稳定,在自然环境下的降解周期达到200-400年,因此必须对废弃PET加强回收利用,阻止其对环境的污染以及碳资源的浪费。目前全世界对废弃PET的回收方式主要有两种,
纳米限域作用助力电催化碳碳偶联
由于世界范围内人们对化石燃料的消耗以及过量开采,大气中二氧化碳(CO2)水平持续升高,且已经对环境造成一定破坏。CO2过度排放带来的问题之一就是全球气温升高,这将对人类未来以及地球环境造成深远的影响。CO2电化学还原技术将清洁能源所产生的可持续电力以化学能的形式进行存储,得到具有高附加值的化学品
双核酞菁铁电催化性能研究
酞菁类物质因其特殊的大环共轭结构而具有良好电催化性能,通过改变其共轭环上的取代基及中心金属原子和分子的聚集方式实现分子设计,这种结构的可调变性赋予它作为电催化剂性能开发的广阔空间。 燃料电池是一种环境友好的发电装置,阴极氧还原催化剂对燃料电池的性能起着关键作用。燃料电池阴极催化剂通常分为
中国科大在电催化析氢研究方面取得进展
氢被认为是环境友好的清洁能源,电催化分解水可以制备高纯氢气,在碱性介质中电解水是最有可能实现产业化制氢的技术。一直以来贵金属是该领域活性最高的催化剂,近年来科研人员持续探索致力于将过渡金属发展成高活性碱性析氢电催化剂以降低成本,然而很多催化剂的活性与贵金属相比还有很大的差距。将少量的贵金属与过渡
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
别墅地下室污水提升器-成品污水提升泵
别墅地下室污水提升器的产品特点1、不堵塞:由于采用了杂质和污水分离技术,水泵的叶轮不接触杂物,避免了泵的堵塞。而且排污物直径不受限于叶轮流道大小,可排污物直径大为排出管径80%。2、污水无倒灌:由于进水管采用了双止回阀,增强了污水倒流的可能性。3、积水箱内无污物沉积:由于采用了箱底部旋流冲刷,避免了
新型催化剂实现高温二氧化碳电解性能明显提升
近日,中国科学院大连化学物理研究所与中国科学院过程工程研究所合作,在固体氧化物电解池(SOEC)阴极高温二氧化碳电解反应活性调控方面取得新进展,通过精准构筑高温稳定的单原子催化剂,实现高温二氧化碳电解性能明显提升。相关成果发表在《德国应用化学》上。SOEC因其高电流密度、高法拉第效率、低过电势等优势
新型催化剂实现高温二氧化碳电解性能明显提升
近日,中国科学院大连化学物理研究所与中国科学院过程工程研究所合作,在固体氧化物电解池(SOEC)阴极高温二氧化碳电解反应活性调控方面取得新进展,通过精准构筑高温稳定的单原子催化剂,实现高温二氧化碳电解性能明显提升。相关成果发表在《德国应用化学》上。SOEC因其高电流密度、高法拉第效率、低过电势等优势
我所开发出固体氧化物电解池阴极单原子催化剂
近日,我所催化基础国家重点实验室碳基资源电催化转化研究组(523组)与中国科学院过程工程研究所合作,在固体氧化物电解池(SOEC)阴极高温CO2电解反应活性调控方面取得新进展,通过精准构筑高温稳定的单原子催化剂,实现高温CO2电解性能明显提升。SOEC因其高电流密度、高法拉第效率、低过电势等优势,被
揭秘界面水分子结构调控电催化反应
12月2日,《自然》刊发厦门大学化学化工学院教授李剑锋课题组题为《原位拉曼光谱揭示界面水分子结构和其解离过程》的研究论文。通过与北京大学深圳研究生院教授潘锋课题组合作,他们揭示了钯单晶电极界面水分子构型及其在析氢反应中的核心机制,为提升电催化反应速率提供了一种新的策略,解开了界面水分子结构如何
厕所污水提升器
产品特点:1.排污性好:叶轮采用单、双流道,防堵塞、防缠绕,能有效通过直径约40%的固体颗粒。2.安装方便:有自动耦合式安装和移动式安装, 安装维修简单方便3.使用方便:潜入水中即可使用4.可靠性高:具有漏水检测,过热、过载保护等功能。5.材质选择: 铸铁,全不锈钢304,全不锈钢316,316L可
揭秘界面水分子结构调控电催化反应
界面水分子原位拉曼光谱和水分子解离过程 厦门大学供图 12月2日,《自然》刊发厦门大学化学化工学院教授李剑锋课题组题为《原位拉曼光谱揭示界面水分子结构和其解离过程》的研究论文。通过与北京大学深圳研究生院教授潘锋课题组合作,他们揭示了钯单晶电极界面水分子构型及其在析氢反应中的核心机制,为提升电催化反
稀土功能材料“助力”肿瘤精准诊疗
近日,哈尔滨工程大学教授杨飘萍、教授盖世丽及其所在团队在压电催化肿瘤治疗领域取得新突破,提出了一种通过B位铁掺杂调控稀土六方锰氧化物极化特性与化学键重构的新策略,显著提升了材料的压电催化性能并诱导肿瘤细胞铁死亡。在该方案的指导下,动物实验中异种移植CT26肿瘤的小鼠在超声照射下,肿瘤抑制效果显著。相
室温下电催化甲烷和氧气可转化制甲酸
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518869.shtm近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员邓德会、副研究员崔晓菊和副研究员于良等在甲烷室温电催化转化的研究中取得新进展。团队实现了由高压-电芬顿驱动的甲烷与氧气室温高效催化转化制甲酸新过
研究提出高温电催化甲烷高效协同转化新途径
近日,中国科学院大连化学物理研究所副研究员宋月锋等联合复旦大学教授汪国雄团队,在基于固体氧化物电解池(SOEC)的高温电催化转化研究中取得新进展。合作团队在固体氧化物电解池中通过水蒸气-甲烷共电解,同步制备了C2+产物与氢气,提高了原子经济性与系统稳定性,并结合多种原位表征手段,系统揭示了阳极甲烷氧
高效非贵金属析氢电催化研究获进展
复旦大学材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展,相关研究成果近日发表于《先进材料》。 氢能作为一种原料丰富、燃烧值高、零污染的清洁能源,被科学家和大众寄予了很高的期望。要想发展氢能技术,不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气,但析氢反应所需过电位较高,需要
中国科大电催化析氢材料设计取得进展
“Less is more”是著名建筑师米斯×凡德洛说过的一句话,这种“少即多”的设计理念是提倡形式简单而反对过度浮华,认为简单的东西往往带给人们更多的享受。这个设计理念能否在材料科学领域有借鉴价值?近日,中国科学技术大学熊宇杰教授课题组完成的一项工作充分说明了“少即多”设计在电催化析氢材料设计