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,许多研究了其他金属碳化物HER电催化剂也得到了广泛研究。近日,研究人员采用自模板保护表面活性位点的策略,用Cu-MoO2微米棒前驱体合成了Mo2C/多孔石墨烯微米棒(CLCN)复合材料。该体系在酸性电解质溶液中的电催化析氢活性远高于以往绝大多数不含非金属掺杂元素的Mo2C催化剂,并在酸性、中性、碱性电解质溶液中均有优异的电化学稳定性。分级结构石墨烯多孔微米棒负载Mo2C用作高效析氢电催化剂......阅读全文

新技术拓宽“海洋绿能”综合利用视野

  近日,天津大学教授朱胜利团队和南开大学教授程方益团队合作,发表在《先进功能材料》上的论文,提出一种高活性、低成本,在工业级电流密度下依然具有良好催化稳定性的催化剂——碳掺杂纳米孔磷化钴(C-Co2P),为海水电解大规模制氢提供了新视角。  “随着海水电解制氢研究的不断深入,一定会实现氢能、风能、

大连化物所邓德会团队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

学者合作在酸性介质电解水释氧催化剂研究方面取得进展

图1(a,b)扭转应变的GB-Ta0.1Tm0.1Ir0.8O2-δ纳米催化剂TEM表征;(c-f)GB-Ta0.1Tm0.1Ir0.8O2-δ纳米催化剂的几何相位分析;(g,h)TaxTmyIr1-x-yO2-δ纳米催化剂的电化学表征  在国家自然科学基金项目(批准号:21776248、21676

快速获得铁基催化剂-电解水制氢研究获新进展

  近日,安徽工业大学材料科学与工程学院新能源材料团队在国际权威期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上发表了电催化水分解制氢最新研究成果,该研究可在室温条件下快速获得单元金属铁基催化剂。  据了解,电解水制取氢气是目前获取可再生清洁氢能源的有效方式之一,

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

高效率长寿命金属玻璃电解水催化剂研究取得进展

  开发新型可再生清洁能源是当前材料领域关注的焦点问题。氢气,由于极高的质量能量密度、产物无污染等优势成为了极具潜力的可替代清洁能源,而利用高性能催化剂实现低能耗的水分解制氢是当前获得氢能源的主要手段之一。如何提高催化剂的性能,包括催化活性及其长期稳定性是影响氢能源应用的关键问题之一。迄今为止,已知

我所发表碳基催化剂用于费托合成的综述文章

  近日,我所催化基础国家重点实验室微纳米反应器与反应工程学研究组(05T7组)刘健研究员团队与法国国家科学院催化与固体化学研究所(UCCS, CNRS)Andrei Y. Khodakov研究员团队联合发表了题为“Carbon-based catalysts for Fischer–Tropsch

徐维林邢巍团队制备成功廉价高效碳催化剂

  近日,中国科学院长春应化所研究员徐维林、邢巍带领科研团队,采用普通廉价碳黑制备了一系列高效氧还原催化剂。研究成果日前发表在《美国化学会—催化》上。   据了解,氧还原催化剂的性能与价格一直是制约新能源发展最为关键的因素之一。目前,被广泛研究的碳材料氧还原催化剂多采用石墨烯、碳纳米管等昂贵碳材料

青岛能源所:新型生物质基碳材料负载催化剂制备方法

  杂原子掺杂碳材料,由于其大比表面积、高孔隙、良好的电子传导性以及热、机械稳定性等特点,已被广泛应用于催化、能源、生命科学等领域。传统的制备方法往往都以不可再生碳源作为原料,制备过程一般要加入昂贵的模板、活化剂及杂原子源等。近年来,随着能源危机的日益凸显,以自然界中廉价易得、可再生的生物质为原料制

金属所在纳米碳材料负载金属催化剂研究中取得进展

  负载型金属催化剂在整个工业催化领域发挥着十分重要的作用。然而,作为负载型金属催化剂,载体材料对活性金属纳米粒子催化性能的影响发挥着十分重要的作用。催化剂的载体能够影响金属纳米粒子在其表面的分散情况、粒径大小、暴露晶面等。同时,通过调变载体与金属纳米粒子之间的相互作用亦可以提高金属纳米粒子的催化活

大连化物所实现甲醇制烯烃失活催化剂积碳定向转化

  近日,中国科学院大连化学物理研究所甲醇制烯烃国家工程实验室研究员叶茂与中国工程院院士、大连化物所研究员刘中民团队在甲醇制烯烃(MTO)失活催化剂再生研究中取得进展,实现了在高温下将失活SAPO-34催化剂中的积碳物种直接定向转化为活性烃池物种,提出了通过催化剂再生来调控MTO低碳烯烃选择性的全新

水热法从生物质制备高效碳催化剂研究获进展

  生物质广义为一切有机的可以生长的物质,狭义指植物的主要组分纤维素、半纤维素和木质素。全球每年光合作用产生的生物质约1700亿吨,所含的能量相当于5355亿桶原油,远高于2015年的原油消耗量(约350亿桶)。目前生物质的利用有限,仅为3%-4%,其开发利用很有前景。目前关于生物质转化的研究主要集

我所在水电解制氢低/非Pt催化剂研究上取得新进展

  缺乏取代Pt基与低Pt型高性价比析氢催化剂是几十年来困扰水电解制氢的商业化应用的主要因素。目前的难点在于:缺乏同时解决催化剂本征活性,活性位点密度,导电性和稳定性问题的策略。只有当电子导电性,活性位点密度,本征活性和稳定性问题同时得到解决时,低/非Pt催化剂才能实现在HER催化上的真正应用。  

大连化物所酸性条件下非贵金属电解水催化剂方面获进展

  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、太阳能研究部研究员韩洪宪和中科院院士李灿团队与日本理化学研究所教授(RIKEN)Ryuhei Nakamura研究团队合作,在酸性条件下非贵金属电催化分解水研究方面取得新进展,相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem.

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属磷化物

金属磷化物与普通金属化合物(如碳化物、氮化物、硼化物和硅化物)具有相似的物理特性,其具有较高的机械强度、导电性和化学稳定性。不同于碳化物和氮化物相对简单的晶体结构(如面心立方、密堆六方或简单六方),由于磷原子的半径大(0.109 nm),磷化物的晶体结构是三斜。磷化物中斜方构造子与硫化物类似,但金属

上海高研院在质子交换膜电解水制氢有序化膜电极获进展

  2020年,我国提出“双碳”目标:承诺将力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。要实现“碳达峰”与“碳中和”,能源的绿色低碳发展是关键。近年来,我国坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路,大力支持氢能技术发展。  水电解制氢是指水分子在直流电作用下被解离生成氧气和氢气,分别从

电解池的电解规律及电解意义

电解池的主要应用用于工业制纯度高的金属,是将电能转化为化学能的一个装置(构成:外加电源,电解质溶液,阴阳电极)。使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在阴,阳两极引起还原氧化反应的过程。电解意义使在通常情况下不发生变化的物质发生氧化还原反应,得到所需的化工产品、进行电镀以及冶炼活泼的金属,在金属的保护方

二氧化碳“变身”纯甲酸液体燃料-一种新型电解反应器

  近日,中国科学技术大学曾杰教授与电子科技大学夏川教授、中国科学院大连化学物理研究所肖建平研究员合作,基于固态电解质开发了一种新型电解反应器。他们利用可持续的清洁电能,配合所研发的铜基单原子催化剂,可以将温室气体二氧化碳高效转化为高价值、高纯度的液体燃料甲酸,无须进一步产物分离。该成果12月14日

物理所开发微纳结构氧化铈材料和新型锂空气电池催化剂

  萤石型结构的二氧化铈随环境氧分压和温度的变化会形成一些氧空位,具有优异的储氧和释放氧特性,广泛地应用于燃料电池、处理汽车尾气的三效催化剂、光催化、传感器、氧渗透膜和生物医药等领域,长期以来在基础和应用研究上均受到高度重视。特别是,研究发现纳米结构的氧化铈具有一些独特的性质,例如,电

碳纳米催化剂在乙苯直接脱氢反应中活性基团的作用机制

近日,中国科学院大连化学物理研究所电镜技术研究组副研究员刘岳峰等与意大利科学院ICCOM研究所主任研究员Giuliano Giambastiani等合作,在非金属纳米碳催化剂表面活性基团作用机制的研究中取得新进展。合作团队以不同的sp2和sp3杂化比例的纳米金刚石为催化剂,研究了乙苯直接脱氢制苯乙烯

基于镍诱导碳氧化铝复合骨架的高效臭氧催化剂研究

  6月18日,清华大学环境学院张潇源课题组在环境领域权威期刊《环境科学技术》(Environmental Science & Technology)上发表题为《基于镍诱导碳-氧化铝复合骨架的高效臭氧催化剂:结构与性能研究》(Ni-induced C-Al2O3-framework (NiCAF)

有序大孔碳为单原子催化剂搭建“宽车道高速路”

  近日,华南理工大学教授李映伟、陈立宇课题组以有序大/微孔ZnCo-ZIF材料为前体,创制了具有三维有序多级孔的碳材料锚定的单原子钴(Co)催化剂,并将其应用于糠醛的氧化酯化反应中,验证了该催化剂相较于微孔碳锚定Co单原子催化剂更为优异的催化活性和良好的稳定性。这一成果发表在Industrial

纳米碳负载单位点金属催化剂用于乙炔氢化反应获进展

  中国科学院金属研究所催化材料研究部副研究员刘洪阳和博士研究生黄飞等人组成的纳米碳材料负载金属催化剂研究小组与北京大学教授马丁合作,通过调控金属钯(Pd)原子与碳载体之间的相互作用,在纳米金刚石/石墨烯碳载体上制备出原子级分散的单位点Pd催化剂,进一步的研发发现该催化剂在催化乙炔高效选择性加氢应用

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,

高活性的生物质碳负载Fe/Pt单原子双功能催化剂

  单原子催化剂因具有较大的原子利用效率、量子尺寸效应和活性中心的配位不饱和构型,在催化领域受到广泛关注。近年来,单原子催化剂在燃料电池、电解水和金属-空气电池等可再生能源技术领域快速发展。然而,单原子催化剂的活性位点数量有限,催化剂合成过程相对复杂,且大多数用于合成单原子催化剂载体的化学品价格昂贵

生物质衍生碳基电催化剂构筑及应用研究获进展

  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在生物质衍生碳基电化学催化剂方面取得一系列进展。该系列研究为以廉价、资源丰富的生物质资源作为原材料制备高性能碳基电化学催化剂开拓了新的思路,具有重要的实际应用意义。相关研究成果相继发表在Phys. Chem. Chem. Ph

高研院等在质子交换膜电解水制氢研究中取得进展

  发展氢能的“初心”是基于可再生能源的电解水绿色制氢,但高的贵金属催化剂用量是质子交换膜电解水制氢成本居高不下的主要原因之一。中国科学院上海高等研究院杨辉团队与美国凯斯西储大学戴黎明课题组合作在氢能源研究领域取得新进展,发展了碳缺陷驱动的铂原子团自发沉积新方法,实现了电解水制氢阴极Pt用量大幅降低

大连化物所:二氧化碳电解技术助力实现碳中和

  为了应对全球气候变化和环境问题,越来越多的国家将“碳中和”上升为国家战略。负碳技术通过捕集、贮存和利用二氧化碳以此抵消难减排的碳排放而成为了实现碳中和的重要途径,其中近年来快速发展、极具应用前景的二氧化碳电解技术受到广泛关注。研究人员正在进行二氧化碳/一氧化碳电解性能测试  近日,中国科学院大连

大连化物所纳米碳材料催化研究获进展

  采用廉价和储量丰富的非贵金属替代稀有的贵金属作为催化剂,实现重要能源和化工过程的高效转化是当今催化科学和化学化工研究的热点。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副研究员邓德会和中科院院士包信和带领的研究团队在长期深入研究纳米碳材料催化的基础上,通过创新二维纳米碳材料(类石墨烯

POM电解液与二氧化钛催化剂作用来实现氮还原

  氮还原的产物在我们的生产和生活中起到了重大作用。其中,氨是全球产量第二大的化学品。它是合成农药、染料、爆炸物的重要原料。肼也是生产火箭燃料、发泡剂、农药和药品的必需品。为了替代高能耗和高成本的Habor-Bosch工业氮还原方法,常温常压电化学还原氮 (eNRR) 收到了学术界的广泛关注。新加坡