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新型非金属掺杂碳材料!加速催化CO2转化

使用廉价高效的催化剂对CO2进行资源能源化转化是实现人工光合成所面临的一项非常重要的挑战。从成本和材料的可修饰性考虑,非金属碳材料具有极强优势。但是,水系电解液中,碳材料表面的析氢(HER)与CO2还原竞争非常激烈。目前主要的解决方案是通过掺杂氮和硼原子抑制其HER活性,提高其催化CO2还原活性和选择性,但此类材料的效果与先进贵金属催化剂之间仍存在差距。发展廉价高效的碳基催化材料,实现CO2电催化还原已成为当前研究的热点之一。左图:文章被选为《德国应用化学》内封面;有图:氟掺杂提高碳材料催化二氧化碳转化性能 中国科学院福建物质结构研究所王要兵课题组与吴克琛课题组副研究员李巧红合作,在国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项、中科院纳米与组装重点实验室等项目基金的资助下,在新型非金属氟掺杂碳材料实现高效CO2转化研究方面取得新进展。研究发现,氟掺杂能够调控远至数个键外的碳原子的电子云结构,从而增加碳材料的活性位点数目,并提......阅读全文

今日2篇Nature Catalysis:把CO2还原进行到底!

  CO2还原既有望解决温室效应,又能带来更清洁的燃料和更加价值的C2+化学品,是各国科学家锲而不舍追逐的目标。  2019年4月9日,Nature Catalysis连刊两文,一篇来自电子科技大学Yijin Kang和美国University of Delaware的Feng Jiao团队,报道了

中科大杂化二维超薄结构电催化还原二氧化碳研究获进展

  近日,中国科学技术大学教授谢毅、特任教授孙永福课题组在杂化二维超薄结构的合成及应用领域取得重要进展。该课题组设计了一种杂化模型体系用来研究金属表面氧化物对其自身金属电催化性能的影响,该研究成果发表在1月7日出版的Nature上(2016, 529, 68-72, DOI 10.1038/natu

中国科大杂化二维超薄结构电催化还原二氧化氮研究获进展

  近日,中国科学技术大学教授谢毅、特任教授孙永福课题组在杂化二维超薄结构的合成及应用领域取得重要进展。该课题组设计了一种杂化模型体系用来研究金属表面氧化物对其自身金属电催化性能的影响,该研究成果发表在1月7日出版的Nature上(2016, 529, 68-72, DOI 10.1038

Pd纳米晶的二氧化碳电催化还原性能研究获进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院教授曾杰课题组与杨金龙课题组展开合作,在理解表面应力效应对CO2电催化还原反应的调制方面取得新进展。研究人员设计合成了Pd单晶八面体纳米晶和孪晶二十面体纳米晶的准模型催化体系,详细阐述了Pd纳米晶表面应力与CO2电催化还原性能

连发2篇Nature Catalysis,崔屹等人CO2还原新进展!

  CO2还原,既关乎环境,又关乎能源,是目前材料、化学领域科学家关注的重点议题。今天,我们要分享的是来自国际顶级研究团队关于CO2还原最新的2篇Nature Catalysis工作。  一篇来自斯坦福大学崔屹团队,主要是关于理论指导Sn/Cu合金催化剂的设计制备,并在低过电位条件下实现了CO2高选

变废为宝 二氧化碳竟能转化为甲醇?

  燃烧化石燃料后排放二氧化碳(CO2)是目前形成温室效应的重要原因,电还原CO2得到甲醇等燃料是实现可持续发展的一种潜在途径。在这一过程中,电催化剂是制约能量转化效率以及经济性的关键。遗憾的是,目前在CO2到甲醇转化中仍缺少性能优异的电催化剂。图片来源于网络  近日,南方科技大学材料科学与工程系教

纳米前沿最新集锦

  1. JACS: 超高稳定性Na离子电池  常规的O3型Na离子电池在接触空气后会出现Na的析出和电极氧化的问题而使得其稳定性无法满足需求。  本文通过减小电极中Na层的层间距,增加过渡金属电极中金属离子的价态提高了Na离子电极材料的稳定性。在理论模拟中,可以通过在电极中引入电负性相当的金属离子

中科院大连化物所二氧化碳转化获新进展

  近日,大连化物所研究员黄延强与新加坡南洋理工大学教授刘彬合作,在二氧化碳转化领域取得新进展,相关工作发表在《先进功能材料》上。图片来源于网络  二氧化碳电化学还原反应是实现碳资源循环利用的有效途径。由于二氧化碳分子相对稳定、电化学还原反应产物复杂,因此设计性能优异的催化剂以降低过电势、提高反应选

一种碳纳米管可以提升电催化CO2还原为CO的选择性

  电催化CO2还原反应(CO2 RR)不仅有望降低大气层中的CO2含量,缓解温室效应,还能将CO2转化为燃料,减少化石能源消耗,促进碳循环的进行。然而,以水溶液作电解质时,电催化CO2RR往往伴随有剧烈的析氢反应(HER)。HER作为CO2 RR最主要的副反应,严重制约了CO2 RR的活性和选择性

中科院大连化物所二氧化碳转化获新进展

近日,大连化物所研究员黄延强与新加坡南洋理工大学教授刘彬合作,在二氧化碳转化领域取得新进展,相关工作发表在《先进功能材料》上。 二氧化碳电化学还原反应是实现碳资源循环利用的有效途径。由于二氧化碳分子相对稳定、电化学还原反应产物复杂,因此设计性能优异的催化剂以降低过电势、提高反应选择性和稳定性是二

我国学者成功制备高CO选择性的COFs催化材料

  大气中日益增加的二氧化碳浓度导致了气候变化等环境问题,将CO2催化转化为有价值的化学品具有重要意义。在水介质中将CO2电催化还原为CO是一种相对经济、绿色可行的方法。然而由于CO2还原产物众多且还原电势相近,以及伴随的析氢反应的竞争导致该催化过程存在选择性差、过电位高、电流密度和转换效率低等不足

实现高载量单原子分散金属-氮催化剂的普适性宏量制备

  近年来,单原子催化剂因其高的原子利用率、明确的催化活性中心和高的催化性能而成为研究前沿与热点。但由于在制备过程中活性原子易于迁移和聚集,使得单原子催化剂的高载量可控制备仍存在巨大挑战。如何实现高密度的单原子催化活性位点,以及如何实现其低成本宏量制备是单原子分散催化剂迈向应用的关键。金属-氮类催化

电催化还原CO2的新型催化剂

  近年来,电催化还原CO2生成有经济价值的小分子产物研究受到广泛关注,但是如何实现在较负的催化电压下保持较高的催化效率,从而达到高催化产率的目标,一直是领域内的研究难点。日前,中科院青岛生物能源与过程研究所环境友好催化过程研究组设计了一种新型的二维/零维的氧化铋纳米片/氮掺杂石墨烯量子点(Bi2O

青岛能源所:小分子产物研究受到广泛关注

  近年来,电催化还原CO2生成有经济价值的小分子产物研究受到广泛关注,但是如何实现在较负的催化电压下保持较高的催化效率,从而达到高催化产率的目标,一直是领域内的研究难点。日前,中科院青岛生物能源与过程研究所环境友好催化过程研究组设计了一种新型的二维/零维的氧化铋纳米片/氮掺杂石墨烯量子点(Bi2O

2016年度中国科学十大进展发布!

  钴/氧化钴杂化二维超薄结构电催化还原CO2为液体燃料01  1、研制出将二氧化碳高效清洁转化为液体燃料的新型钴基电催化剂  将二氧化碳在常温常压下电还原为碳氢燃料,是一种潜在的替代化石原料的清洁能源策略,并有助于降低二氧化碳排放对气候造成的不利影响。实现二氧化碳电催化还原的关键瓶颈问题是将二氧化

金属-N4活性中心高效电催化二氧化碳还原研究获进展

  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研究员邓德会团队在金属-N4活性中心高效电催化二氧化碳还原研究中取得新进展,相关成果以快讯的形式发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.201808593)上。  金属-氮-碳

大连化物所二氧化碳高效电催化还原研究取得新进展

  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包信和与汪国雄团队在二氧化碳高效电催化还原研究中取得新进展,相关结果发表在《能源和环境科学》(Energy Environ. Sci.)上。  二氧化碳电催化还原反应(CO2RR)可同时实现二氧化碳的转化利用和可再生清洁电能的有效存储,利于

大连化物所二氧化碳高效电催化还原研究取得新进展

  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包信和与汪国雄团队在二氧化碳高效电催化还原研究中取得新进展,相关结果发表在《能源和环境科学》(Energy Environ. Sci.)上。  二氧化碳电催化还原反应(CO2RR)可同时实现二氧化碳的转化利用和可再生清洁电能的有效存储,利于

中科院多项成果入选2016年中国科学十大进展

   2月20日,科学技术部基础研究司与高技术研究发展中心联合召开“2016年度中国科学十大进展解读会”,发布了2016年度中国科学十大进展。中国科学院相关单位独立或合作取得的7项重大科学成果入选,包括:研制出将二氧化碳高效清洁转化为液体燃料的新型钴基电催化剂;开创煤制烯烃新捷径;揭示水稻产量性状杂

中科院大连化物所邓德会团队二氧化碳还原研究获新进展

  近日,大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会研究员团队在金属-N4活性中心高效电催化二氧化碳还原研究中取得新进展,相关成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.201808593)上。  金属-氮-碳是一类具有优异电催化CO2还原

我国学者成功合成新型高效催化剂——二硫化钼纳米片

  近期,固体所环境与能源纳米材料中心在常温常压下电催化氮气还原方面取得新进展。利用催化剂和电解质的相互作用,在抑制催化剂产氢活性的同时,提高了其催化氮气还原的能力。相关工作发表在期刊Advanced Energy Materials上。  氨是一种重要的化工原料,广泛应用于工业、农业,同时,也是一

我国学者以MoS2为原料成功合成新型电催化合成氨催化剂

  近期,固体所环境与能源纳米材料中心在常温常压下电催化氮气还原方面取得新进展。利用催化剂和电解质的相互作用,在抑制催化剂产氢活性的同时,提高了其催化氮气还原的能力。相关工作发表在期刊Advanced Energy Materials上。  氨是一种重要的化工原料,广泛应用于工业、农业,同时,也是一

能源所开发出高效电催化二氧化碳还原反应催化剂

  用可再生电力驱动CO2电催化还原为甲醇、甲酸等高附加值化学燃料,在解决CO2过量排放的同时,还可以实现间歇性电能向化学能的直接转化,对控制碳平衡、优化能源消费结构等意义重大。由于CO2分子中C=O双键结合稳定,电催化CO2还原反应(CO2RR)所需要的能量较高。因此,开发高效的催化剂提升反应催化

CO生产效率如何超过90%?这种材料来帮忙

  近年来,由于传统能源的大量使用导致大气中CO2的浓度急剧增加,导致温室效应和环境气候恶化等问题,因此需要采取措施降低CO2的浓度。将CO2转化为可用的化学品是变废为宝的方法。利用可持续能源产生的电进行电催化CO2转化具有温和、环保等优点。然而目前仍然存在着选择性不高、过电位高、电流密度小等缺点需

我国学者成功研制廉价催化CO2转化的非金属掺杂碳材料

   使用廉价高效的催化剂对CO2进行资源能源化转化是实现人工光合成所面临的一项非常重要的挑战。从成本和材料的可修饰性考虑,非金属碳材料具有极强优势。但是,水系电解液中,碳材料表面的析氢(HER)与CO2还原竞争非常激烈。目前主要的解决方案是通过掺杂氮和硼原子抑制其HER活性,提高其催化CO2还原活

大连化物所发表单原子催化剂用于二氧化碳转化文章

  近日,大连化物所航天催化与新材料黄延强研究员和张涛院士团队受邀在Accounts of Chemical Research上发表了题为“Single-Atom Catalysis toward Efficient CO2Conversion to CO and Formate Products”

2019年中国学者发表CNS统计,谁是CNS发表之王?

  物理与材料学领域  【1】2019年12月11日,中科院物理所张余洋、丁洪及高鸿钧共同通讯在Science 在线发表题为“Nearly quantized conductance plateau of vortex zero mode in an iron-based superconducto

二氧化碳电催化转化研究获进展

  中科院上海高研院——上海科技大学低碳能源联合实验室在电催化二氧化碳(CO2)还原转化生成甲酸和乙醇方面均取得重要进展,相关研究结果日前发表于《德国应用化学》。  现代社会消耗了大量煤、石油和天然气等化石能源,使温室气体如CO2排放量急剧增加,引起了全球气候变暖等日益严峻的环境问题。如何高效率地获

可调高效的锡改性掺氮纳米碳纤维电化学还原二氧化碳

Sn改性的N掺杂的碳纳米纤维电催化剂的制造工艺的示意图  高效和选择性的含量丰富的催化剂对于推动CO2电化学转化成有附加价值的化学品是非常理想的。近日,湖南大学马建民副教授、卧龙岗大学Gordon G. Wallace教授和王彩云博士(共同通讯作者)开发了一种低成本的Sn改性N掺杂碳纳米纤维混合催化

我国二氧化碳电催化转化获突破

  近日,中科院低碳转化科学与工程重点实验室暨上海高研院—上海科技大学低碳能源联合实验室,在电催化二氧化碳(CO2)还原转化生成甲酸和乙醇方面均取得重要进展,相关结果分别发表于国际知名期刊《德国应用化学》。  现代社会消耗了大量煤、石油和天然气等化石能源,导致CO2等温室气体排放量急剧增加,引发全球