中国科大模拟生物酶设计制备氧还原反应电催化剂
锰(Mn)基催化剂通常对电催化氧还原反应(ORR)活性较低。然而,在生物界中,锰(II)离子常常是多种金属酶的辅因子。例如,具有Mn辅因子的血红素铜氧化酶(HCO)可以将O2还原成H2O,其活性中心Mn金属离子同时与O和N原子配位。 近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料科学学院材料系教授陈乾旺课题组通过模拟生物酶中Mn基辅酶因子的结构和功能,以含有Mn金属的MOFs作为前驱物,将O和N原子配位的Mn活性位点原子级地分散在三维石墨烯骨架中,利用石墨烯的良好导电性成功地将Mn调控成高活性的ORR催化活性位点,实现了高活性的催化。该仿生电催化剂在碱性条件下表现出优异的ORR和锌空气电池电极性能,甚至比商业Pt/C更好。该研究成果以O-, N-Atoms-Coordinated Mn Cofactors within a Graphene Framework as Bioinspired Oxyge......阅读全文
ppb溶氧仪氧电原理
溶解氧电应用谱式原理,以铂金(Pt)作阴,Ag/AgCl作阳,电解液为0.1M氯化钾(KCL),用美国(BJ)进口硅橡胶渗透膜作透气膜,其具有硅橡胶及钢纱网,耐碰撞,耐腐蚀,耐高温,不变形的性能。测量时,在阳和阴间加上0.68V的化电压,氧通过渗透膜在阴消耗,同时等量的氧气在阳产生,这个动态过程进行
中国科大烯烃氢碳化反应研究获进展
近日,中国科学技术大学教授傅尧课题组与清华大学教授刘磊课题组合作,在烯烃氢碳化反应及其应用中取得新进展。研究成果发表在4月2日的Nature Communications上(DOI: 10.1038/ncomms11129)。论文共同第一作者为中国科大博士研究生陆熹和副教授肖斌。 烯烃是有机化
二氧化碳电还原反应机理研究获进展
近年来,电化学二氧化碳还原反应(CO2RR)作为将二氧化碳转化为高附加值化学品和燃料的绿色技术而备受关注。但是,CO2RR的效率和选择性受到传质的影响。在电极表面,二氧化碳的传质能力决定反应物的供应效率,进而影响反应性能。因此,探讨并量化质量传递对CO2RR的影响,对于优化反应条件和提高反应效率
氧化还原反应的反应历程
氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应; 氧化数降低的反应,称为还原反应。 氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。反应中,发生氧化反应的物质,称为还原剂,生成氧化产物;发生
氧化还原反应的反应历程
氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应; 氧化数降低的反应,称为还原反应。[2]氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。 反应中,发生氧化反应的物质,称为还原剂,生成氧
氧化还原反应的反应历程
氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应; 氧化数降低的反应,称为还原反应。 氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。反应中,发生氧化反应的物质,称为还原剂,生成氧化产物;发生
氧化还原反应的反应历程
氧化还原反应的实例——钠与氯气的反应氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应; 氧化数降低的反应,称为还原反应。氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。反应中,发生氧化反应的物
中国科大研发可闭环生物回收的介电薄膜
中国科学技术大学俞书宏院士团队成功开发出一种可闭环生物回收的纤维素基介电薄膜,能够提高电子器件的循环利用率,从而减少电子废弃物。7月28日,相关研究成果发表于《自然-可持续性》。 可闭环生物回收的纤维素基介电薄膜。中国科大供图 电子废弃物正以惊人的速度增长,其对环境和人类健康的负面影响已引发
MIL101开发出高效铁单原子氧还原催化剂用于锌空气电池
氧还原反应(ORR)是系列电化学能量转换器件(如金属-空气电池、燃料电池)中的重要阴极反应。商业上,主要选用铂(Pt)基材料作为ORR电催化剂驱动反应进行。而Pt金属储量稀少、价格高昂,不利于大规模应用。因此,开发性能优异且价格低廉的非贵金属催化剂变得尤为重要。当前,碳基负载的铁单原子催化剂(F
科学家研制出新型氢氧燃料电池阴极催化剂
中国科学技术大学教授曾杰团队与国家同步辐射实验室教授鲍骏团队合作,研制出一种新型氢氧燃料电池阴极催化剂。该催化剂为超立方体框架结构,在氢氧燃料电池阴极反应中表现出高活性和高稳定性,为今后相关电催化剂的设计提供了新思路。该成果日前发表于《美国化学会志》。 燃料电池是一种化学电池,它利用物质发生
研究开发低对称性催化剂,首次揭示其电催化还原反应
近日,山东大学研究团队就高熵氧化物纳米颗粒在二氧化碳电催化还原中的空间结构调控研究获得新成果,发表于《先进材料》。近年来,高熵氧化物(HEOs)凭借其多元素组成和独特的催化性能引起了广泛关注。这些材料能够通过多金属阳离子之间的协同作用,调整其晶体结构和局部对称性,从而在各种催化反应中展现出优异的表现
过程工程所制备高活性燃料电池氧气还原反应电催化剂
当前,全球能源危机的到来及环境污染问题的日益严重迫使人们越来越多地关注可持续能源的开发利用,包括可持续能源的储存与转化。燃料电池与金属-空气电池等是属于可持续能源利用技术的范畴,其中阴极上氧气还原反应(ORR)的催化剂决定了电池性能的好坏,从而决定了能量转化效率以及电池成本的高低。铂或铂的合金是
还原反应的概念
反应的本质是氧化数有变化,即电子有转移。氧化数升高,即失电子的半反应是氧化反应;氧化数降低,得电子的反应是还原反应。氧化数升高的物质还原对方,自身被氧化,因此叫还原剂,其产物叫氧化产物;氧化数降低的物质氧化对方,自身被还原,因此叫氧化剂,其产物叫还原产物。即:还原剂+ 氧化剂→ 氧化产物 + 还原产
还原反应的简介
氧化还原反应是在反应前后,某种元素的氧化数有变化的化学反应。这种反应可以理解成由两个半反应构成,即氧化反应和还原反应。本质上是发生了电子转移(或偏移),但不局限于不同种元素之间。大多数无机复分解反应都不是氧化还原反应,因为这些复分解反应中的离子互相交换,不存在电子的转移,各元素的氧化数没有变化置换反
中国科大研制出全新水溶性小分子助催化剂
近日,中国科学技术大学教授吴长征研究组与张群研究组合作,研制出全新水溶性简单小分子助催化剂,使光催化产氢性能大幅提升,为摆脱目前广泛使用的贵金属助催化剂提供了新途径。该成果已在线发表于《自然—通讯》。 贵金属被广泛认为是提高太阳光光子能量利用效率的高效助催化剂,然而贵金属作为固体催化剂往往接触
中国科大提出高熵合金催化剂定向合成新策略
近日,中国科学技术大学曾杰教授课题组在高熵合金催化剂的设计制备领域取得重要进展。研究人员提出了一种基于合金化效应设计、制备用于丙烷脱氢的高熵合金催化剂的方法,通过金属助剂的逐步引入与合金化效应的平衡,构筑出表面富集孤立铂位点的高熵合金催化剂。该催化剂对丙烷脱氢反应展现出优异的催化性能,尤其具有超高的
中国科大团队提出单原子催化剂设计全新理论模型
单原子催化剂(SACs)凭借最大化的金属原子利用率、量子化的电子结构与独特的物理化学性质,在多相催化、能源转化、环境治理和生物医学等领域展现出应用前景。自中国科学家率先提出单原子催化概念以来,该领域已成为国际催化研究的前沿。从本质上看,单原子催化剂的活性和稳定性分别由金属-底物分子和金属-载体相互作
中国科大研制出直径1纳米的纳米线催化剂
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授曾杰课题组与湖南大学教授黄宏文合作,研制出一种兼具优异的催化活性和稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂。日前,该成果发表于《美国化学会志》。 质子交换膜燃料电池具有零排放、能量效率高、功率可调等优点,是未来电动汽车中最理想的驱动电源。但它
华东理工团队揭示二氧化碳电还原催化剂变化机制
华东理工大学化工学院教授李春忠团队利用多尺度的原位表征技术,系统揭示了二氧化碳电还原过程中催化剂的结构演变和真实催化活性相,相关成果近日在线发表于《国家科学评论》。 将二氧化碳还原为有价值的化学品或燃料被认为是一种合理利用碳资源,实现碳循环并能有效缓解温室气体二氧化碳造成环境问题的方法,因而
溶氧电透氧膜的更换
氧电在出厂前都经过严格测试,运输过程中可能会对氧电产生不良的影响,投入使用前,请仔细检查电前端。1.膜须是紧贴在金阴和银环型电表面。2.膜表面应该是很平整,无皱褶和破损。3.金阴和银环形电呈现清晰、干净和光亮。一定要注意请勿用手触摸金阴表面,手上的油渍会影响电特性。1.如果仪器在运行中,应先切断电源
概述氧化还原电对的应用
氧化-还原电对添加剂的研究始于二次锂电池的限压保护,如今已经成为锂离子电池限压添加剂的主要组成部分,这类化合物包括芳香族化合物、金属茂化合物、聚吡啶配合物、锂的卤化物、噻蒽、茴香醚、联(二)茴香醚以及吩嗪等。 氧化-还原电对添加剂在电解液中的作用机理是:在正常充电条件下,氧化-还原电对[O]/
简述氧化还原电对的作用
氧化剂或还原剂的强弱,可用氧化还原电对的电极电位来衡量。对一个氧化还原反应来说,若Ox表示某一电对的氧化态,Red表示它的还原态,n为电子转移数,该电对的氧化还原半反应为 Ox + ne -== Red 用氧化还原电对的条件电极电位,能够准确衡量氧化剂或还原剂的强弱。正确地判断氧化还原反应的方
关于氧化还原电对的介绍
任何一个氧化还原反应都可以看成是两个半反应之和:一个是氧化剂(氧化型)在反应过程中氧化数降低,氧化型转化为还原型的半反应,另一个是还原剂(还原型)在反应过程中氧化数升高、还原型转化为氧化型的半反应。一对氧化型和还原型物质构成的共轭体系称为氧化还原电对,可用“氧化型/还原型”表示。
二氧化碳电还原反应机理有了新认识
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503540.shtm26日,记者从中国科学技术大学获悉,该校国家同步辐射实验室宋礼教授与何群特任副研究员团队,提出对分子型金属镍位点上发生二氧化碳电还原反应机理的新认识。相关成果日前发表在《自然·通讯》上
单位点CrN4/C用作酸性介质中高效稳定氧还原催化剂研究
非贵金属氧还原催化剂是解决燃料电池成本和贵金属资源短缺问题的必由之路,目前非贵金属氧还原催化剂的研究热点聚焦于单原子Fe-Nx/C材料。然而,在酸性介质中,Fe与中间产物H2O2通过Fenton反应产生强氧化性自由基(ROS),氧化活性位点周围的碳,削弱活性位点催化O2还原能力,致使Fe基催化剂
中国科大等面向燃料电池应用的催化材料设计取得新进展
近日,中国科学技术大学教授熊宇杰课题组与新加坡南洋理工大学David Lou研究组合作,研究表明为实现高电催化性能,并非需要在催化剂表面具有大面积的高指数晶面覆盖度,该工作为电催化材料设计提供了新的视角,研究成果发表在《德国应用化学》。论文的共同第一作者是中国科大博士生马亮、高级工程师王成名和南
新型催化剂可高效电催化二氧化碳还原反应
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/7/482577.shtm 科技日报合肥7月12日电 (记者吴长锋)记者12日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到,该院强磁场中心王辉课题组,制备出超小铜纳米晶嵌入的氮掺杂碳纳米片催化剂,该催化剂可用来实现
新型催化剂可高效电催化二氧化碳还原反应
记者12日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到,该院强磁场中心王辉课题组,制备出超小铜纳米晶嵌入的氮掺杂碳纳米片催化剂,该催化剂可用来实现高效电催化二氧化碳还原反应。相关结果日前发表在国际期刊《ACS应用材料与接口》上。 随着工业化水平的提高和能源消耗的增多,大气中二氧化碳浓度逐渐增加,使得生
氧化还原反应的反应力程
氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应; 氧化数降低的反应,称为还原反应。[3]氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。 反应中,发生氧化反应的物质,称为还原剂,生成氧
氧化还原反应中的归中反应
含有同一元素的不同价态的两种物质发生反应,生成只含有该元素中间价态的物质的反应叫做归中反应。碳和二氧化碳反应【C+CO2==高温==2CO】硫化氢和二氧化硫反应【SO2+2H2S====3S↓+2H2O】硫化氢和亚硫酸反应【H2SO3+2H2S====3S↓+3H2O】铁和铁离子反应【Fe+2Fe3