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

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

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属氮化物

金属氮化物(TMNs)具有独特的物理和化学性质。一方面,氮原子的加入改变了母体金属d带的性质,导致金属d带的收缩,使得TMNs的电子结构更类似于贵金属(如Pd和Pt)。另一方面,氮由于原子半径小可以嵌套在晶格的间隙中,所以金属原子的排列总是保持紧密堆积或接近紧密堆积,赋予了TMNs较高的电子导电率。

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硼化物

与金属磷化物类似,金属硼化物材料也具有一定的HER催化活性,已获得研究人员的关注并进行研究。金属硼化物(及其合金)可以简单的通过金属卤化物和硼氢化盐溶液反应制备。例如,已对掺杂或纯非晶态硼化镍(Ni2B)在碱性介质中的HER电催化性能进行探索。最近,硼化钼(MoB)在酸性和碱性条件下均具有较好电催化

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

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硫化物

功能仿生催化剂的开发是一个重要的进展,为大规模可持续的氢气生产开辟了道路。尽管自然界存在的固氮酶和氢化酶可以催化析氢反应,但是酶基器件难以为高水平的氢气生产做出重大贡献。这些精妙的生物催化剂具有出色的催化选择性,能够在自然环境中运作,但在极端条件下(如强酸性和碱性介质)将迅速失活。受到固氮酶和氢化酶

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

哈尔滨工程大学成功研发高效制氢新器件

近日,哈尔滨工程大学物理与光电工程学院陈玉金教授团队研发的新型制氢器件,为绿色制造氢燃料和高附加值化学品提供了更高效的方法。该研究成果发表于国际学术期刊《美国科学院院报》。文章阐述了催化剂电极的反应路径与催化机制,为甘油电化学氧化耦合制氢双功能催化剂的深入研发提供了理论基础。电解水制氢(阴极产氢气,

电解质的电解原理

电解是使电流通过电解质溶液或熔融状态的电解质,而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。这一过程是将电能转变为化学能的过程。电解的条件是外加电源、电解质溶液或熔融的电解质、闭合回路。例如,水的电解,电解槽中阴极为铁板,阳极为镍板,电解液为氢氧化钠溶液。通电时,在外电场的作用下,电解液中的正、负离子分别向阴

电解池的电解规律

   (1)惰性电极电解酸、碱、盐溶液,就可以分为电解水型(例NaOH)、分解电解质型(例CuCl2)、放H2生碱型(例NaCl)、放O2生酸型(例CuSO4)等。如果上述方法不容易记忆容易混淆,不妨干脆就重点记住常见阴阳离子的放电按顺序(借助氧化还原知识更容易记),用到时现推导即可。   (2)

电解池的电解规律

  (1)惰性电极电解酸、碱、盐溶液,就可以分为电解水型(例NaOH)、分解电解质型(例CuCl2)、放H2生碱型(例NaCl)、放O2生酸型(例CuSO4)等。如果上述方法不容易记忆容易混淆,不妨干脆就重点记住常见阴阳离子的放电按顺序(借助氧化还原知识更容易记),用到时现推导即可。   (2)阴

电解质的电解原理

电解是使电流通过电解质溶液或熔融状态的电解质,而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。这一过程是将电能转变为化学能的过程。电解的条件是外加电源、电解质溶液或熔融的电解质、闭合回路。例如,水的电解,电解槽中阴极为铁板,阳极为镍板,电解液为氢氧化钠溶液。通电时,在外电场的作用下,电解液中的正、负离子分别向阴

碳氢分析仪使用说明及工作原理

碳氢分析仪使用说明及工作原理碳氢含量的高低是评价煤及有机物的重要指标之一,对于了解煤的变质程度和性质及研究有机物质的结构有重要意义,其中氢含量用于低位发热量的计算,是煤发热量计价的依据之一,碳氢含量的高低在煤炭,动力燃料、电力、经贸和科研等部门受到普遍的重视。  碳氢分析仪以库仑分析法为基本方法,实

大连化物所所提出酸性二氧化碳电解新策略

  近日,我所催化基础国家重点实验室纳米与界面催化研究组(502组)包信和院士、汪国雄研究员、高敦峰研究员团队在酸性二氧化碳(CO2)电解制备燃料和化学品研究中取得新进展,通过催化剂微环境调控,实现了工业级电流密度下高能量效率和高碳利用效率的酸性CO2电解制一氧化碳(CO),并组装出酸性/碱性串联C

增强非贵金属电催化剂析氢活性和稳定性之导电基底复合

高活性电催化剂(特别是导电性能较差)可通过与导电助剂制备复合材料增强导电性,上述导电助剂包括炭黑、纳米碳纤维或超细纤维、石墨碳、rGO、碳纳米管以及聚合物等。将电催化材料与导电基底进行整合通常可改善其性能和稳定性,由于将电催化剂直接与导电基底复合确保了电子传输通路阻抗较低并减少了电催化剂物理分层的可

全球首套规模化太阳燃料合成项目试车成功

  1月17日,全球首套千吨级规模太阳燃料合成示范项目在兰州新区绿色化工园区试车成功。这标志着将太阳能等可再生能源转化为液体燃料工业化生产迈出了第一步。  该项目采用中国科学院大连化学物理研究所李灿院士团队开发的两项关键创新技术:高效、低成本、长寿命规模化电催化分解水制氢技术和廉价、高选择性、高稳定

CLCH2型全自动碳氢分析仪的工作原理

 工作原理样品在850℃、有催化剂存在的条件下于氧气流中燃烧。样品中氢燃烧生成的水由Pt-P2O5电解池吸收并电解;样品中碳燃烧生成的二氧化碳与氢氧化锂在一定的温度下反应生成的水,由另一支Pt-P2O5电解池吸收并电解。根据电解水所消耗的电量,按照法拉第电解定律分别计算样品中氢和碳的含量。样品中硫和

KS1T型碳氢分析仪的工作原理

  样品在850℃、有催化剂存在的条件下于氧气流中燃烧。样品中氢燃烧生成的水由Pt-P2O5电解池吸收并电解;样品中碳燃烧生成的二氧化碳与氢氧化锂在一定的温度下反应生成的水,由另一支Pt-P2O5电解池吸收并电解。根据电解水所消耗的电量,按照法拉第电解定律分别计算样品中氢和碳的含量。样品中硫和氯对碳

碳基光催化剂耦合H2O2勇夺甲烷转化“圣杯”

  吴文婷/吴明铂Angew  全文速览  甲烷的选择性活化和定向转化是世界性难题,被誉为催化乃至化学领域的“圣杯”,高效高选择性催化剂的构筑则是攻克此难题的关键所在。该文通过一步热解法制备了富含低自旋态FeNx活性位点和石墨烯包裹Fe/Fe3C纳米颗粒的FeNx/C催化剂,借助电子自旋态和电子密度

规模化一氧化碳电合成获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500110.shtm近日,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在规模化CO电合成领域获新进展。相关研究以《规模化合成不饱和配位金属位点用于规模化二氧化碳电解》为题在《自然—通讯》在线发表。

研究实现一氧化碳到乙酸的高效电化学转化

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512997.shtm中国科学技术大学教授高敏锐课题组通过原位还原铜硝石,研制出一种具有高密度堆垛层错的衍生铜催化剂。堆垛层错作为结构缺陷使铜的d带中心上移,促进d电子向一氧化碳的 2π*反键轨道的输运,

科研团队找到乙酸“零碳”制备新路径

  二氧化碳能做衣服、制香水?还能做成乐高玩具?科技改变世界,超乎想象。  5月3日,《自然》杂志发表我国科研团队的一项最新研究成果。该研究实现了以二氧化碳为原料高效制备醋酸(又名乙酸),找到一条乙酸绿色生产新路径,揭开“零碳”制造梦想的一角。  上述成果论文作者之一、武汉理工大学材料科学与工程学院

碳氢分析仪使用说明

  碳氢含量的高低是评价煤及有机物的重要指标之一,对于了解煤的变质程度和性质及研究有机物质的结构有重要意义,其中氢含量用于低位发热量的计算,是煤发热量计价的依据之一,碳氢含量的高低在煤炭,动力燃料、电力、经贸和科研等部门受到普遍的重视。      碳氢分析仪以库仑分析法为基本方法,实现碳氢测定的智能

廉价高效且可规模化生产的铁单原子催化剂开发成功

  单原子催化剂因为近100%的金属原子利用率和兼具高活性、高选择性等突出优点,在均相催化和多相催化领域均展现出重要的研究价值和广阔的应用前景。其中,呈原子态分散的Fe-N-C催化剂材料由于具有优异的氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction, ORR)催化性能,是一类最具潜力代

分析电解池的电解规律

 1.注意事项无氧酸是其本身的电解含氧酸是水的电解可溶性碱是水的电解活泼性金属的含氧酸盐也是水的电解活泼金属的无氧盐阴极析出氢气并伴随溶液显碱性,阳极析出非金属单质不活泼金属的无氧盐是该盐的电解中等活动性金属的含氧酸盐阴极析出金属,阳极得到氧气同时酸性提高2.记忆方法阳极出氧卤,阴极氢金属。盐的离子

电解质的电解影响因素

决定强、弱电解质的因素较多。有时一种物质在某种情况下是强电解质,而在另一种情况下,又可以是弱电解质。下面从键型、键能、溶解度、浓度和溶剂等方面来讨论这些因素对电解质电离的影响。(1)键型电解质的键型不同,电离程度就不同。已知典型的离子化合物,如强碱和大部分盐类,在极性水分子作用下能够全部电离,导电性

电解质的电解原理介绍

  电解是使电流通过电解质溶液或熔融状态的电解质,而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。这一过程是将电能转变为化学能的过程。电解的条件是外加电源、电解质溶液或熔融的电解质、闭合回路。  例如,水的电解,电解槽中阴极为铁板,阳极为镍板,电解液为氢氧化钠溶液。通电时,在外电场的作用下,电解液中的正、负离子

电解质的电解原理介绍

  电解是使电流通过电解质溶液或熔融状态的电解质,而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。这一过程是将电能转变为化学能的过程。电解的条件是外加电源、电解质溶液或熔融的电解质、闭合回路。  例如,水的电解,电解槽中阴极为铁板,阳极为镍板,电解液为氢氧化钠溶液。通电时,在外电场的作用下,电解液中的正、负离子

中国科大实现在酸性介质中高效电解二氧化碳制甲酸

  电催化二氧化碳还原(CO2R)制备高附加值碳基产品,可实现二氧化碳的资源化利用,亦可有效储存间歇性可再生电能。在碱性或中性介质中,CO2R的法拉第效率和电流密度取得了进步;而在碱性环境和中性环境,二氧化碳会与电解液中的羟基发生反应生成碳酸盐,造成二氧化碳损耗,限制二氧化碳单程转化效率。在酸性介质

中国科大实现在酸性介质中高效电解二氧化碳制甲酸

电催化二氧化碳还原(CO2R)制备高附加值碳基产品,可实现二氧化碳的资源化利用,亦可有效储存间歇性可再生电能。在碱性或中性介质中,CO2R的法拉第效率和电流密度取得了进步;而在碱性环境和中性环境,二氧化碳会与电解液中的羟基发生反应生成碳酸盐,造成二氧化碳损耗,限制二氧化碳单程转化效率。在酸性介质中,

电催化二氧化碳制备多碳醇燃料获突破

中国科学技术大学教授俞书宏课题组与多伦多大学教授Sargent课题组在电催化二氧化碳制备多碳醇燃料方面取得突破性进展,首次提出在二氧化碳的电还原过程中,通过调控碳—碳偶联“后反应”步骤,抑制烯烃产生实现高效多碳醇转换,为高能量密度液体醇燃料(发动机燃料)的选择性制备提供了新的设计思路。该成果近日发表