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
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
我所利用单原子催化剂实现CO2还原CC偶联制乙醇
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202311/t20231103_6915239.html 近日,我所催化与新材料研究中心(1500组群)黄延强研究员和张涛院士团队,与香港城市大学刘彬教授、清华大学李隽教授合作,在单原子催化研究领域取得新进展,实现了二
氧化还原电对应用
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]/[R]稳
福建物构所二维金属烯催化CO2电还原研究取得进展
在电催化CO2还原反应(CO2RR)的产物中,甲酸/甲酸盐是一种关键的可再生化工原料的中间体和潜在的储氢材料,引起许多领域的关注。近年来,铋基材料由于无毒无害、价格低廉,在CO2RR电催化反应展现出强的稳定中间体的能力,具有大的氢析出电位以及低的一氧化碳(CO)吸附能,被认为是潜在的工业催化剂。
大连化物所等利用单原子催化剂实现CO2还原CC偶联制乙醇
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员黄延强与中国科学院院士张涛团队,联合香港城市大学教授刘彬、清华大学教授李隽,在单原子催化研究领域取得了新进展,实现了二氧化碳(CO2)电还原C-C偶联高选择性制乙醇。 利用可再生电力构筑CO2高效碳循环,是实现“双碳”目标的重要技术手
Nat.-Commun.:锂调控的双硫空位增强CO2电还原制取正丙醇
复旦大学郑耿锋&南京师范大学李亚飞团队【引言】利用可再生能源驱动二氧化碳电化学还原反应(CO2RR),从而转化为高附加值的化学原料,是减少温室气体和存储化学能的可持续途径之一。在电化学CO2RR的产物中,一氧化碳(CO)和甲酸(HCOOH)的法拉第效率(FEs)目前可达到95%,同时分电流密度超过1
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向、次序
氧化还原电对的定义
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。
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
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
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]/
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。
晶态材料电催化剂助二氧化碳还原
近日,华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队在电催化CO2还原领域取得了重要研究进展。相关研究发表于Angewandte Chemie International Edition。华南师范大学为该论文第一完成单位,论文第一作者为华南师范大学化学学院21级博士研究生孙胜男。 提升CO2电还原反应(CO
形成N,O配位的Cu单原子催化剂用于电催化还原CO2为CH4研究
Nat. Commun.:形成N,O配位的Cu单原子催化剂用于电催化还原CO2为CH4的研究 由于单原子催化剂(SACs)能够实现原子利用率最大化,因此其是催化电化学CO2还原(ECR)中具有前景的备选催化剂。然而,由于合成的单原子催化位点的高能垒不利于电子的进一步转移,反应产物通常只有CO而
科学家制备出效率达93%电还原二氧化碳催化剂
记者日前从中国科学技术大学获悉,该校化学与材料科学学院和合肥微尺度物质科学国家研究中心曾杰教授课题组,利用不同镍含量掺杂的二硫化锡纳米片作为催化剂,实现高效电还原二氧化碳到甲酸和一氧化碳。这种镍掺杂的二硫化锡纳米片催化剂,在二氧化碳电还原反应中表现出高活性和高稳定性。该成果近日发表在《德国应用化
氧化还原调制活性界面电解CO2制CO研究
高温电解CO2制化学品在CO2转化与高值利用方面具有重要的研究意义和应用前景。然而,当前固体氧化物电解池衍生于传统燃料电池,电解CO2极化损失尚面临巨大挑战。在电化学系统中,活性部件之间的界面不仅决定了各类材料的活性也主导了其寿命。 中国科学院福建物质结构研究所功能纳米结构设计与组装重点实验室
锡纳米颗粒催化剂可高效转化CO2
来自英国诺丁汉大学和伯明翰大学的合作团队研发出一种可持续催化剂。这种催化剂在使用过程中活性会增强,能将二氧化碳(CO2)转化为高价值产品。这一成果为设计下一代电催化剂提供了新途径。相关论文发表在10日的《ACS应用能源材料》期刊上。 CO2是全球变暖的主要推手。将CO2转化为有用产品的传统方法通常
我所揭示三组分单原子合金催化二氧化碳电还原制一氧化碳反应的机理
近日,我所催化基础国家重点实验室计算和数据驱动催化研究组(511组)肖建平研究员团队与电子科技大学夏川教授团队合作在二氧化碳(CO2)转化制一氧化碳(CO)研究中取得新进展,研发出三组分单原子合金催化剂Cu92Sb5Pd3,在-402mA/cm2下实现了100%(±1.5%)的高CO选择性,在中性电
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
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
光和电催化二氧化碳还原领域获研究进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491040.shtm 在国家自然科学基金、中国博士后基金等项目的支持下,华南师范大学化学学院兰亚乾教授团队在光和电催化二氧化碳(CO2)还原领域取得了重要研究进展。相关研究近日发表于Science
光和电催化二氧化碳还原领域获研究进展
在国家自然科学基金、中国博士后基金等项目的支持下,华南师范大学化学学院兰亚乾教授团队在光和电催化二氧化碳(CO2)还原领域取得了重要研究进展。相关研究近日发表于Science Advances。 光或电催化CO2还原(PCR或ECR)生成高价值产品切实符合“碳中和”的战略目标要求,对于实现碳循
中国科大二氧化碳电还原产合成气催化剂研究取得进展
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、化学与材料科学学院教授曾杰课题组利用组分可调的硫硒化镉合金纳米棒作为催化剂,高效电还原二氧化碳为合成气。这种硫硒化镉合金纳米棒的催化剂,在二氧化碳电还原反应中表现出高活性和高稳定性,并且能够在很宽的范围内调控合成气的组成比例。 合成气,即一
氧化还原电对和原电池的关系
在氧化还原反应中,氧化剂获得电子由氧化型变为还原型,还原剂失去电子由还原型变为氧化型。由物质本身的氧化型和还原型组成的体系称为氧化还原电对。例如:I2 + 2e- == 2I- 电对I2/I-Zn2+ + 2e- == Zn 电对Zn2+/Zn氧化还原电对(1张)氧化型和还原型是相对而言的,例如电对
大连化物所二氧化碳催化转化研究取得新进展
近日,中国科学院大连化学物理研究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》(Advanced Functional Materials)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
研制出新型碱性水还原电催化剂
中国科学技术大学教授俞书宏研究团队通过磷掺杂手段精准调控过渡金属硫族化合物二硒化钴的相变,成功实现其从稳定的立方相到亚稳态正交相的相转变,研制出在碱性介质中具有类铂析氢性能的高效水还原电催化剂,为从碱性水中大规模制氢提供了廉价高效的催化电极材料。这项成果日前发表在《自然—通讯》上。 研究人员发
金属间电子化物表面自发水解离促进CO2甲烷化研究获进展
近日,中国科学院山西煤炭化学研究所温晓东团队联合北京大学骆明川团队,在理论-实验-数据一体化研究思路指导下,针对金属间电子化合物(IE)催化CO2甲烷化的研究取得进展。利用可再生电力驱动的CO2电还原转化为甲烷是可持续的减少对天然气依赖的方法。目前,这一过程受限于效率和耐久性不足等问题,这主要源于现
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
利用纳米聚焦X射线探针揭示CuAg串联催化剂在电化学CO2还原中的协同效应
01【导读】 将二氧化碳气体捕获后通过电催化CO2还原反应(eCO2RR)转化为燃料、合成气或酒精、可再生电力等增值产品,是建立可持续循环经济和减少人为二氧化碳排放的最具吸引力的途径之一。对于具有成本要求的工业规模eCO2RR工艺,耐用性和可选择性的电催化剂是必不可少的。eCO2RR过程中的产