电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属氮化物

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

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

类酸催化剂助力碱水电解制氢

　　析氢反应（HER）是一种利用电力和催化剂，将水转化为氢气的技术。在碱性电解水制氢领域，钼镍合金催化剂因高活性、稳定性好，且成本低于贵金属，成为贵金属催化剂的有力替代者。但因其活性位点的不确定性，限制了高效钼镍合金碱性析氢催化剂的合理设计与开发。　　中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所团队制备了

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米催

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

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

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)

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

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

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

ECAFM在电解水催化剂方面的应用

氮气发生器电解法制氮法

电解法制氮使用电解法制氮原理的氮气发生器，其主要特点就是仪器具有电解液储液桶。其主要原理是：原料空气进入到电解池中，空气中的氧在阴极被附而获得电子，与水作用生成氢氧根离子并迁移到阳极，最后在阳极处失去电子析出氧气，因此空气中的氧不断被分离，只留下氮气随气路被输出。一般而言，加KOH液体（水）的电解法

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

新型催化剂破解电解水制氢低效高耗能难题

记者31日从昆明理工大学获悉，该校冶金与能源工程学院徐瑞东教授团队联合东南大学、瑞士洛桑联邦理工学院、美国西北大学等机构学者合作，研发了一种新型非贵金属电催化材料，为解决碱性条件下电解水制氢效率低、能耗高的行业难题提供新方案，助力绿色氢能规模化生产。相关成果发表在《先进功能材料》上。电解水是绿色氢能

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

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

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

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

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

氮掺杂石墨烯催化剂研究获得新进展

　　石墨烯掺杂氮原子可以在其表面诱导形成高的局域电荷/自旋密度而提高其化学活性。近日，中科院合肥物质科学研究院强磁场中心双聘研究员、中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)教授陈乾旺课题组发现氮掺杂石墨烯可以催化还原硝基苯酚，这是首次在温和条件下(无光照等影响)非金属催化剂用于催化该反应的

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

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，

我国学者研制出低成本的电解“水制氢”催化剂

　　氢能是一种能量高、洁净的可再生能源，通过电化学水解制备氢气是当前的研究热点之一。近期，中国科学技术大学俞书宏教授团队和高敏锐教授团队合作，研制出一种高性能低成本的新型三元纳米片电催化剂，展现出工业级的优异电解水制氢潜能。国际学术期刊《德国应用化学》日前发表了该研究成果。　　近年来，国际学界在全水