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途径提升析氢能力。石墨烯本身作为催化剂实现电催化析氢的相关报道较为缺失。 中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室研究员于贵课题组长期致力于化学气相沉积生长和刻蚀石墨烯研究，并已制备了多种具有不同层数、结构、维度以及形貌的石墨烯材料，对石墨烯的多方面性能进行了有效调控。近日，课题组与中科院理化技术研究所光化学转换与功能材料院重点实验室吴骊珠课题组、清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室副教授马天宝合作，在无金属催化剂、无模板的条件下直接制备了三维石墨烯材料，进一步对石墨烯的形貌进行了调控。 该研究所得到的三维石墨烯由高密度的直立石......阅读全文
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
纳米波纹让石墨烯高效分解氢气
英国科学家的一项最新研究发现，石墨烯表面拥有奇特的纳米波纹，这使其能以比同等质量的现有最佳催化剂高100倍的效率分解氢气，有望实现更高性能的氢燃料电池，并提高很多工业过程的效率。相关研究刊发于最新一期《美国国家科学院院刊》。在最新研究中，“石墨烯之父”、曼彻斯特大学的安德烈·海姆及其同事发现，尽管石
纳米波纹让石墨烯高效分解氢气
英国科学家的一项最新研究发现，石墨烯表面拥有奇特的纳米波纹，这使其能以比同等质量的现有最佳催化剂高100倍的效率分解氢气，有望实现更高性能的氢燃料电池，并提高很多工业过程的效率。相关研究刊发于最新一期《美国国家科学院院刊》。在最新研究中，“石墨烯之父”、曼彻斯特大学的安德烈·海姆及其同事发现，尽管石
极端高压下，氢变“石墨烯”
华盛顿卡耐基研究院的科研人员伊凡・瑙莫夫和罗素・赫姆利对氢的化学性质进行深入研究后发现，在极端压力下，氢与石墨烯具有惊人的相似之处。这一研究成果是12月份《化学研究述评》的封面推荐文章。 瑙莫夫和赫姆利的科研团队在正常大气压的200万至350万倍压力条件下对氢的变化进行了观察
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
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
非贵金属析氢催化剂研究获进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心、中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室（筹）与材料系双聘研究员陈乾旺课题组发现，氮掺杂石墨烯层包覆的合金粒子作为酸性条件下电解水制氢（HER）催化剂，表现出优异的性能和循环稳定性。相关研究成果以Non-precious alloy enca
德国应用化学：新型催化体系实现高效电催化析氢
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员刘健团队与大连理工大学研究员周思，联合天津大学教授梁骥团队，通过单原子催化剂改性碳载体的策略，增强载体与其上负载金属粒子间的相互作用，构筑了钴单原子催化剂掺杂碳载金属钌（Ru）纳米反应器，实现了电催化析氢反应中绿氢的高效制备，为碳载金属纳米催化剂性能的调
中国科大在碳基催化剂电催化析氢研究中取得进展
近年来电解水制氢受到广泛关注，寻找能替代贵金属的廉价高效的电催化剂成为当下研究热点。石墨烯由于具有良好的导电性、优异的化学稳定性以及易于化学修饰等优点，引起了科研人员的广泛关注，人们致力于将其发展成为高活性的电解水制氢催化剂。已有研究结果表明通过氮等杂原子掺杂可以调控杂原子近邻碳原子的电子结构，
中国科大在电催化析氢研究方面取得新进展
近日，中国科学技术大学博士生苏建伟和杨阳（导师陈乾旺教授）通过理论计算，提出了将少量的贵金属钌与过渡金属钴合金化来提升钴催化活性的思想，并设计出了一种以金属有机框架化合物为前驱体来制备氮掺杂的类石墨烯层包裹合金内核复合结构的工艺。所制备的复合纳米结构作为碱性析氢电催化剂表现出与贵金属可比的析氢性
石墨烯“绝技”解决光解水制氢难题
记者从中国科技大学获悉，合肥微尺度物质科学国家实验室罗毅教授领导的研究小组，利用第一性原理计算，提出了首个光解水制氢储氢一体化的材料体系设计，该方案具有低成本、通用性、安全储氢的优点，相关成果日前发表在《自然·通讯》上。 氢能经济是20世纪70年代提出的一个“完美”的可持续能源方案，以用之不竭
我所电解水催化剂的贵金属替代研究取得新进展
氢能源是一种清洁、高效、可再生的理想能源，电解水制氢是实现工业化廉价制备氢气的重要手段。电解水过程包含析氢和析氧两个半反应，其中由于析氧反应过程在动力学上的困难性成为了电解水制氢的瓶颈。目前商用的析氧催化剂主要为IrO2和RuO2等贵金属，其高昂的价格和稀有的储量制约了这一过程的发展，寻找价格低
科学家提出“亚稳相催化”设计策略
工业大规模电解水制氢主要采用碱性电解水制氢技术，其制氢工艺简单，产品纯度较高，是颇具潜力的大规模制氢技术。然而，超高电流下，超低过电位与低成本之间的权衡仍是工业电解水制氢的挑战。在该研究领域，计算电化学方法、机器学习、电化学实验表征紧密结合，为设计高活性析氢电催化剂奠定了基础。 近日，中国科学
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
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
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
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
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
全新高效制氢法，消除硫化氢污染
近日，催化基础国家重点实验室邓德会研究员团队成功实现电催化高效分解硫化氢制备高纯氢气，为消除硫化氢污染物同时耦合制备绿色氢能源提供了新思路。 硫化氢是一种在石油化工中广泛存在的有毒气体，但同时也是一种潜在的制氢原料。目前工业上采用克劳斯方法处理硫化氢，但只回收得到硫粉，氢组分以水蒸气的形式被排
科学家提出“亚稳相催化”设计策略
工业大规模电解水制氢主要采用碱性电解水制氢技术，其制氢工艺简单，产品纯度较高，是颇具潜力的大规模制氢技术。然而，超高电流下，超低过电位与低成本之间的权衡仍是工业电解水制氢的挑战。在该研究领域，计算电化学方法、机器学习、电化学实验表征紧密结合，为设计高活性析氢电催化剂奠定了基础。 近日，中国科学
新策略可提升电解海水析氢催化剂性能
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员王二东团队与副研究员杨冰等合作，在电解海水析氢催化剂研究方面取得新进展，揭示了催化剂在析氢过程中硫原子的动态迁移及碳层捕获机制，实现了析氢催化剂的超低过电位和良好稳定性。相关成果发表在《自然-通讯》上。过渡金属硫化物（TMSs）因其优异的催化活性，在氢析出反应
析氢反应电催化剂研究：新材料替换铂金
复旦大学26日发布，该校材料科学系吴仁兵、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国际期刊《先进材料》。图片来源于网络 氢能原料丰富、燃烧值高、零污染，被科学家和大众寄予厚望。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，这就是析氢反应。但
新策略可提升电解海水析氢催化剂性能
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员王二东团队与副研究员杨冰等合作，在电解海水析氢催化剂研究方面取得新进展，揭示了催化剂在析氢过程中硫原子的动态迁移及碳层捕获机制，实现了析氢催化剂的超低过电位和良好稳定性。相关成果发表在《自然-通讯》上。 过渡金属硫化物（TMSs）因其优异的催化活性，在氢
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
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
新研究提出“双自建门控增强电催化析氢”策略
电催化析氢是目前最有前途的绿色制氢技术之一，是实现可再生清洁能源的重要途径。近日，武汉大学一项关于双自建门控调控电催化析氢活性的最新研究，提出了一种“双自建门控”的策略调控催化剂的电子结构，实现了对催化剂本征活性的极大提升，并以研究性论文的形式，发表在《先进材料》。 电
新研究提出“双自建门控增强电催化析氢”策略
电催化析氢是目前最有前途的绿色制氢技术之一，是实现可再生清洁能源的重要途径。近日，武汉大学一项关于双自建门控调控电催化析氢活性的最新研究，提出了一种“双自建门控”的策略调控催化剂的电子结构，实现了对催化剂本征活性的极大提升，并以研究性论文的形式，发表在《先进材料》。 电催化析氢反应过程中，缓慢
新研究提出“双自建门控增强电催化析氢”策略
电催化析氢是目前最有前途的绿色制氢技术之一，是实现可再生清洁能源的重要途径。近日，武汉大学一项关于双自建门控调控电催化析氢活性的最新研究，提出了一种“双自建门控”的策略调控催化剂的电子结构，实现了对催化剂本征活性的极大提升，并以研究性论文的形式，发表在《先进材料》。 电
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