电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硒化物

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硒化物

硒(Se)和硫(S)都是元素周期表VIA族的元素，硫在第三周期，硒在第四周期。因此这两个元素不仅一些有相似之处，也有不同点。类似的是，它们最外层都有6个电子和相似的氧化数。元素的最外层电子排布往往决定了这些元素形成的化合物的化学性质，这意味着相对于金属硫化物，金属硒化物对HER也有相似的活性。随着对

电解水制氢催化剂应用

在宽pH范围内开发高效稳定的电解水制氢催化剂，对缓解能源危机具有重要意义。一种锚定在高熵稀土氧化物（HEREOs）空位上的Pt纳米颗粒（NPs），用于电解水高效制氢方法由南开大学杜亚平教授和香港理工大学黄勃龙教授等人首次报道。所制备的Pt-(LaCeSmYErGdYb)O表现出优异的电化学性能，在0

电解水制氢催化剂研究取得进展

氢能因具有高能量密度和无碳排放等特性，被认为是化石燃料的可持续替代品。由风能、太阳能等可再生能源驱动电解水制氢，被学界视为具有前景且可持续制备清洁氢燃料的方法。电化学水分解包含阳极析氧反应（OER）与阴极析氢反应（HER）两个核心反应。其中，铂基催化剂在酸性介质中展现出最高的内在活性，但其在质子交换

瑞士开发新型高效廉价电解水纳米催化剂

　　利用太阳能和风能发电，并用所获得的电能通过电解水生产氢气，是重要的储存可再生能源的技术手段。目前使用的加速电解水反应的催化剂有两类，一种催化效率高但需要使用贵金属铱材料，致使价格昂贵，另一类价格较低但催化效率不高。　　瑞士保罗谢尔研究所（PSI）最近成功开发出一种可用于电解水获取氢气的高效纳米催

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

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

瑞士开发新型高效廉价电解水纳米催化剂

　　 利用太阳能和风能发电，并用所获得的电能通过电解水生产氢气，是重要的储存可再生能源的技术手段。目前使用的加速电解水反应的催化剂有两类，一种催化效率高但需要使用贵金属铱材料，致使价格昂贵，另一类价格较低但催化效率不高。　　 瑞士保罗谢尔研究所（PSI）最近成功开发出一种可用于电解水获取氢气的高效纳

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

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)

ECAFM在电解水催化剂方面的应用

化学所开发出新型高效电解水催化剂

　　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。其关键是如何有效降低电极上析氧反应(OER)和

大连化物所实现利用铠甲催化剂去耦合电解水

　　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二维材料与能源小分子转化创新特区研究组（05T6组）研究员邓德会团队以铠甲催化剂为电极，构建出高效稳定的电解水解耦装置。该研究工作为电力削峰填谷策略提供了新思路。　　解耦电解水是一种具有潜力的削峰填谷策略，可以将用电低谷期的过剩电力利用起来

新型纳米片催化剂实现自驱动电解海水制氢

近日，松山湖材料实验室研究员刘利峰团队与意大利拉奎拉大学教授A. Politano团队及南京林业大学教授D. W. Boukhvalov团队合作，采用液相剥离法制备了二维层状PtTe纳米片（e-PtTe NSs）催化剂，实现了自驱动电解海水制氢。相关成果发表于《先进功能材料》（Advanced Fu

中国科大高效电解水制氢电极材料的设计与制备研究获进展

　　将可再生能源（如太阳能、风能、水位能等）以氢为媒介存储、运输和转化可实现环境友好和可持续发展的经济构型。当前95%以上的氢气来自于化石燃料，而水作为氢的重要来源之一，从其提取出来的氢的总能量是地球化石燃料热量的9000倍。将水电解制氢涉及两个重要的基本反应，即阴极水的还原和阳极水的氧化。然而，反

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

加错试剂，迎来电解水制氢催化剂新突破

西湖大学人工光合作用与太阳能燃料中心教授孙立成团队开发了一种新型非贵金属催化剂CAPist-L1的制备工艺，即向溶液中人为引入不溶纳米颗粒，在常温、常压条件下通过简单浸泡法，一步合成非贵金属催化剂——CAPist-L1。日前，相关研究成果发表在《自然—催化》。 CAPist-L1材料呈现多孔的透气结

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

电解水制氢有了长寿命廉价催化剂

　　中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员和李灿院士团队与日本理化学研究所合作，研发出一种可在强酸条件下长寿命电催化分解水的廉价电催化剂，并有望在大规模可再生能源制氢技术中应用。相关研究成果日前发表在《德国应用化学》上。　　将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”，是应对未来化石燃料枯竭和气候

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

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

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

电解水制氢有了长寿命廉价催化剂

　　中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员和李灿院士团队与日本理化学研究所合作，研发出一种可在强酸条件下长寿命电催化分解水的廉价电催化剂，并有望在大规模可再生能源制氢技术中应用。相关研究成果日前发表在《德国应用化学》上。　　将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”，是应对未来化石燃料枯竭和气候

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

硒酸蚀刻辅助空位工程用于设计析氧反应高活性电催化剂

　　复旦胡林峰&东南大学孙正明&南京工大邵宗平Adv. Mater.　　发展环境友好型和可持续的转化技术对可再生能源的储存和利用具有重要意义。例如，通过电化学水分解制氢被认为是可再生能源便捷储存和高质量利用的最有前途的方法之一，但它的实际应用很大程度上取决于成本和效率。水分解涉及两个半反应，即阳极的

大连化物所开发出高效碱性电解水单原子合金催化剂

　　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，设计合成了单原子铱修饰镍合金催化剂（Ir1Ni），用于碱性电解水析氢、析氧，具有水分子活化与H-H、O-O偶联功能，降低了析氢（0.7eV，U=-1.0V）与析氧（0.85eV, U=1.23V）的过电势

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，

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

用于全水电解的超薄二维非层状硒化镍的拓扑工程

　　超薄2D层状Ni(OH)2纳米片和超薄2D非层状NiSe纳米片的结构演变示意图　　尽管电化学功能新的希望显著，超薄二维非层状纳米材料的制造仍然具有挑战性。然而，目前的策略主要限于内在的分层材料。近日，复旦大学郑耿峰教授和新加坡国立大学Ghim Wei Ho教授（共同通讯作者）开发了组合式自调节酸

5000种硒产品聚“世界硒都”－专家倡导科学补硒

　　虽然医学在不断进步，但慢性病发病率却在日益增长，科学家把减少慢性病的希望转向营养预防。近日，在“世界硒都”湖北恩施举办的首届中国硒产品博览交易会上，展出了来自全国14个省七大富硒区近400家企业的共5000种硒产品。 　　在同期举行的硒资源开发利用研讨会上，23位专家联合签名倡导“科学补硒”。