Mo掺杂Ni2P电催化析氢电极纳米材料研究中获进展
近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室李越课题组,在电催化析氢电极材料的构筑及应用方面研究取得进展,相关研究结果发表在Nanoscale上,文章被遴选为当期的Inside back cover。 氢能作为无污染的生态清洁能源,备受关注。电解水制氢是实现工业化、廉价制备氢的重要手段。实现工业化电解水制氢的前提,是获得具有高催化活性的电催化析氢电极材料。众所周知,以铂为代表的贵金属基催化剂在电催化条件下具有最高的电解水制氢效率;然而,其高昂的价格和稀缺的储量阻碍了其大规模工业化进程。因此,开发具有高催化性能的非贵金属催化剂来替代贵金属催化剂,对实现大规模电解水制氢具有重要的现实意义和广泛的应用前景。 在众多非贵金属析氢催化剂中,过渡金属磷化物因具有低廉的成本和较高的电催化析氢活性而备受关注。尤其,用钼(Mo)、钴(Co)、镍(Ni)等元素掺杂的磷化物构筑的三维纳米阵列催化剂,由于掺杂元素对本身磷......阅读全文
过程工程所等发现高性能电催化析氢材料的微环境效应
早在上世纪80年代,美国科学家就提出当电催化剂(或电活性物质)被固定于电极上或者三维导电结构材料中,构成一种微环境,其表现出的电化学性质与体相状态(即分散于溶液中)相比,会表现出巨大的差别,即为“微环境效应”。然而,至今人们还没有发现对这一效应有力的实验证据。 近期,中国科学院过程工程研究所绿
Nb掺杂调控CoSeS多级纳米结构用于增强析氢反应
Hierarchical CoSeS nanostructures assisted by Nb doping for enhanced hydrogen evolution reaction Nb掺杂调控CoSeS多级纳米结构用于增强析氢反应 周亚楠, 朱宇冉, 闫新彤, 曹羽宁, 李佳,
电解水中的析氧反应
非贵金属催化剂的本征活性低。 氢能是一种理想的能源载体,开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。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,因而大幅降低制氢成本。其关键是发展廉价、
新型低成本非贵金属电解水催化剂实现18.55%转换效率
氢能是一种理想的能源载体,开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。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,因而大幅降低制氢成本。其关键是发展廉价、易制备的高性能非贵金属电解水
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
新研究:通过EMSI对单原子催化剂的调控催化析氢
单原子催化剂已经正式发展近十年,其工作重点也慢慢从最初的制备/表征拓展至机理性研究。目前,金属单原子在催化反应中的作用和反应机理尚且还在初步探索阶段。构建合理的催化反应构-效关系对设计高性能单原子催化剂至关重要。金属-载体电子相互作用(EMSI)提供了一种通过金属和载体之间的电子转移调节负载金属
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属碳化物
1973年,R. B. Levy和M. Boudart发现由于碳化钨和铂具有相似的d带电子密度态,存在一定的类铂催化行为。上述开创性工作立即引起研究人员极大的兴趣,同时开展了以取代高成本贵金属催化剂为目的的金属碳化物研究。金属碳化物耐腐蚀、稳定性好、机械强度高,其电催化寿命较长。除碳化钨外,许多研究
电解水制氢:如何设计金属碳化物催化剂?
金属碳化物HER 氢气是重要的清洁能源,具有来源广、能量密度高、无污染等优点。电解水制氢是高效、绿色的制氢途径,但严重依赖贵金属Pt催化剂,亟需发展经济、高效的非贵金属电催化剂。过渡金属碳化物具有类铂的电子性质和催化行为,是一种潜在的析氢电催化剂。近年来,相关研究工作通过合理的设计策略,调控并
新型催化剂材料可助力质子交换膜电解水制氢
华东理工大学材料科学与工程学院清洁能源材料与器件团队副教授刘鹏飞、教授戴升、教授杨化桂,开发了一种工况稳定、低贵金属载量负载的纳米团簇析氢电催化剂材料(PdHx-WCx),为设计质子交换膜电解水(PEMWE)负载电催化剂提供了新的见解。相关研究发表于《德国应用化学》。PEMWE技术具有制氢速率快、氢
我国开发出多氧键合镍单原子负载石墨烯高效析氧催化剂
近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件创新特区研究组研究员吴忠帅团队与上海同步辐射光源研究员姜政团队合作,开发出一种多氧配位单原子镍负载石墨烯二维催化剂,具有高活性、高稳定性的电化学析氧性能。 清洁能源如太阳能、风能的波动性、随机性造成了大量的清洁能源废弃。电催化分解水生成氢气是
电解水制氢催化剂非贵金属介绍
构建电催化剂的元素。根据其物理和化学性质,大致将这些元素分为三组:①贵金属铂(Pt)——目前常见的贵金属HER电催化剂;②用于构建非贵金属电催化剂的过渡金属元素,主要包括铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、钼(Mo)和钨(W);③用于构建非贵金属电催化剂的非金属元素,主要包括硼(B)
宁波材料所在电催化制氢领域取得新进展
随着人们对生活品质要求的大幅提高以及国家层面能源政策的调整,可再生能源将会在可见的未来扮演极其重要的角色。然而,可再生能源存在间歇性问题,例如太阳能受到昼夜变化、阴雨天气的限制,风能受到气候以及风速不稳的影响,因此,需要大力探索可再生能源富余电力转化技术。其中,电催化制氢气技术是目前最优的方案之
Angew:工业电催化氧化高附加值甾醇耦合产氢
甾体激素类药物是仅次于抗生素的第二大类化学药物。甾体醇氧化是一类重要的化学反应,传统甾体醇氧化采用重金属铬作为化学氧化剂,该工艺路线不安全、铬馇处理困难。甾体醇电催化氧化(ECO)是一种更简单、更经济的方法,可以用来合成复杂的甾体羰基产品,但由于甾体醇分子结构复杂,位阻大,在水中的溶解度差,因此
二氧化碳还原领域取得新突破
内蒙古大学科研团队经过不懈努力,在探索新型电催化二氧化碳还原材料领域取得重要突破。相关成果近日在线发表于国际能源类期刊《先进能源材料》。 在“碳中和”的国际大背景下,设计具有高活性和选择性的二氧化碳电还原催化剂具有重要的现实意义和应用前景。当前,金、银、铜、铂等贵金属及其相关材料仍然是人们探索
研究实现高效酸性二氧化碳电还原制甲酸
近日,中国科学技术大学教授高敏锐和唐凯斌课题组合作,研制了一种具有“储液池”结构的片状铋基催化剂,在酸性环境中营造了局域强碱微环境,抑制了析氢副反应,促使二氧化碳向甲酸高效转化。12月12日,相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。电催化二氧化碳还原制备高附加值碳基产品,不仅可以实现二氧化碳的资源
JACS:在Cu纳米点修饰的Ni3S2纳米管上高效析氢
Cu NDs/Ni3S2 NTs-CFs微观结构的示意图 低成本的过渡金属二硫族化合物(MS2)作为用于析氢的替代催化剂引起了极大的兴趣。然而,在MS2(S-Hads)上形成硫-氢键,这将严重抑制析氢反应(HER)。近日,中山大学李高仁教授(通讯作者)介绍了在碱性介质中碳纤维(CF)(Cu ND
我国科学家用同步辐射光源追寻水解氢最优方案
一束神奇光揭示能源催化过程的奥秘。日前,中国科学技术大学研究团队利用同步辐射光源发展出先进的表征技术,在国际上率先探明催化材料在水解氢过程中的真实结构。这项科研成果为揭示催化过程秘密、提高能源转化效率提供了有力方案。 寻求高效丰富绿色的新型能源是全世界都关注的问题。从水中分解出清洁无污染且可再
我国学者以MoS2为原料成功合成新型电催化合成氨催化剂
近期,固体所环境与能源纳米材料中心在常温常压下电催化氮气还原方面取得新进展。利用催化剂和电解质的相互作用,在抑制催化剂产氢活性的同时,提高了其催化氮气还原的能力。相关工作发表在期刊Advanced Energy Materials上。 氨是一种重要的化工原料,广泛应用于工业、农业,同时,也是一
我国学者成功合成新型高效催化剂——二硫化钼纳米片
近期,固体所环境与能源纳米材料中心在常温常压下电催化氮气还原方面取得新进展。利用催化剂和电解质的相互作用,在抑制催化剂产氢活性的同时,提高了其催化氮气还原的能力。相关工作发表在期刊Advanced Energy Materials上。 氨是一种重要的化工原料,广泛应用于工业、农业,同时,也是一
研制出新型碱性水还原电催化剂
中国科学技术大学教授俞书宏研究团队通过磷掺杂手段精准调控过渡金属硫族化合物二硒化钴的相变,成功实现其从稳定的立方相到亚稳态正交相的相转变,研制出在碱性介质中具有类铂析氢性能的高效水还原电催化剂,为从碱性水中大规模制氢提供了廉价高效的催化电极材料。这项成果日前发表在《自然—通讯》上。 研究人员发
我国学者在低成本电解水析氢催化领域取得重要进展
图 (a)DNTs-Cu的畸变纳米孪晶结构;(b)DNTs-Cu的析氢催化性能;(c)DNTs-Cu的催化稳定性;(d)DNTs-Cu与其他已报道Cu基催化剂的催化性能对比 在国家自然科学基金项目(批准号:52071083、52401292、22172003、12074016、12274009)等
镍泡沫负载催化剂研究取得新进展
近日,安徽理工大学力学与光电物理学院2022级光电系统与控制专业硕士研究生肖诚志、2023级光电系统与控制专业硕士研究生洪铜洲以共同第一作者身份在《应用催化B:环境与能源》发表论文,探讨了镍泡沫负载纳米结构电催化剂的研究进展及其展望。泡沫镍基电催化剂材料设计示意图 安徽理工大学供图在当前商业电解水领
大连化物所开发出单原子合金材料
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团队设计合成了一种单原子铋修饰铜合金催化剂,用于电催化CO2还原。该催化剂展现出优异的C-C偶联功能,显著提高了多碳(C2+)产物的法拉第效率。太阳能光催化技术是实现太阳能至化学能转化的重要方式之一,而高效助催化剂
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
日前,南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队,在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂,能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时,满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求,相关研究
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
日前,南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队,在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂,能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时,满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求,相关研究
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
日前,南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队,在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂,能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时,满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求,相关研究
研究提出一种高效稳定电解水制氢电催化剂新方法
近日,太原理工大学化学与化工学院李晋平教授团队刘光教授课题组在质子交换膜(PEM)电解水制氢领域取得进展,提出一种高效稳定的阳极侧的氧析出反应(OER)电催化剂新思路,相关研究成果发表在Advanced Functional Materials上。电化学水分解被视为生产氢气的一种环保且可持续的技术。
析氢和析氧过程发生的原因和机理
就是说,实际的电极反应在进行的时候,会发生阴极电位比理论值低,阳极电位比理论值高的情况,这就叫做过电位.如果阴极析出的是氢气,就叫析氢过电位,析氧过电位也一样.过电位是由于电极的极化而产生的,就是说实际的电极反应已经偏离了理想的电极反应. 析氢过电位(一定程度上)可以用塔菲尔常数衡量,塔菲尔常数越
甲醇电氧化催化剂助力高效混合海水电解制氢
近日,松山湖材料实验室研究员刘利峰团队与广东工业大学大学教授刘全兵团队(负责理论计算)合作,在多元金属间化合物甲醇电氧化催化剂助力高效混合海水电解制氢研究方面取得重要进展。相关成果发表于《先进材料》(Advanced Materials)。由于海水资源丰富而且廉价,海水电解目前被广泛认为是一种潜力巨
甲醇电氧化催化剂助力高效混合海水电解制氢
近日,松山湖材料实验室研究员刘利峰团队与广东工业大学大学教授刘全兵团队(负责理论计算)合作,在多元金属间化合物甲醇电氧化催化剂助力高效混合海水电解制氢研究方面取得重要进展。相关成果发表于《先进材料》(Advanced Materials)。由于海水资源丰富而且廉价,海水电解目前被广泛认为是一种潜力巨