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;右图:氟掺杂提高碳材料催化CO2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
什么是非金属?
非金属在通常条件下为气体或没有金属特性的脆性固体或液体,如元素周期表右上部15个元素和氢元素,零族元素的单质。大部分非金属原子具有较多的价层s、p电子,可以形成双原子分子气体或骨架状,链状或层状大分子的晶体结构。
英利绿色能源控股公司推出碳/碳复合材料碳碳埚
近日,全球最大的垂直一体化光伏发电产品制造商——英利绿色能源控股有限公司宣布,公司在单晶晶棒生产过程中,小规模尝试采用碳/碳复合材料制作的碳碳埚替代传统石墨埚,成功解决了石墨锅使用寿命短、潜在事故成本高的问题。 常规单晶热场主要使用石墨材料制成热场中的加热器件坩埚——石墨埚,存在着强度低、使用
开创碳材料家族新成员
金刚石、石墨烯、碳纳米管、富勒烯……碳材料具有庞大的家族成员,一直深深吸引着化学家和材料学家。然而,此前几乎所有风靡全球的碳材料,都是由国外学者开创和引领。“这是我们中国人自己做的碳材料——石墨炔。”近日,在位于中国科学院化学研究所(以下简称化学所)的实验室里,中国科学院院士、中国科学院化学研究所研
新型碳材料可用于电池材料及气体吸收
新日铁住金化学2013年6月20日发布消息称,通过与日本分子科学研究所的名誉教授西信之的共同研究,开发出了多孔质碳材料“ESCARBON”,并已开始供货样品。该材料以乙炔碳碳三键(C≡C)与金属原子结合形成的金属乙炔化合物为前驱体,进行纳米级别结构控制,获得了被称为多孔碳纳米树状体(MCND)的
扫描电子显微镜在非金属材料领域的应用
(1)材料的表面形貌观察 通过扫描电子显微镜观察材料表面形貌,为研究样品形态结构提供了便利,有助于监控产品质量,改善工艺。 观察的主要内容是分析材料的几何形貌、材料的颗粒度及颗粒度的分布、物相的结构等。 (2)涂镀层表面形貌分析与镀层厚度测量 ♦涂镀层表面形貌分析 常见涂镀层失效现象有
车载移动设备与碳卫星携手监测京津冀CO2
科技日报北京1月7日电 由中科院大气所开展的“追踪CO2——京津冀地区冬季CO2浓度强化观测”工作6日结束。这次监测,不但实现了在汽车上移动监测CO2,而且还在国内首次用车载移动监测与碳卫星“携手”完成了天空地立体监测。 此次监测工作是在国家重点研发计划“京津冀城市群高时空分辨率碳排放监测及应
非金属的物质分类
化合物由于非金属元素复杂的成键方式,几乎所有的化合物中都含有非金属元素。如果非金属元素与金属元素一同形成无机化合物,则可以形成无氧酸盐、含氧酸盐及配合物这几类物质。如果只由非金属元素形成无机物,则可以形成一系列共价化合物,如酸等。非金属元素碳是有机化合物的基础。分子氢化物除稀有气体以外,所有非金属元
“捕碳”新材料经济又环保
一种能捕获和掩埋发电厂释放的碳的新材料,最近由英国诺丁汉大学、牛津大学和北京大学的科学家合作研发成功,有望解决一些对应对全球变暖的计划来说起阻碍作用的难题。相关的研究结果发表在最近出版的英国《自然―化学》月刊
锂电池碳负极材料介绍
碳负极材料:锂电池已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。
宁波材料所纳米碳材料功能化研究取得进展
掺杂纳米碳材料已经成为国际碳材料及催化领域的研究热点之一。完整的石墨结构呈现化学惰性,通过化学方法向表面或体相引入氮、硼、磷等杂原子后,可以大幅提升纳米碳材料的表面化学活性。近年来,作为一种可替代金属催化剂的新颖材料,掺杂纳米碳已在低碳烷烃转化、选择氧化、电催化氧还原(ORR)、酸/碱催化等多类
合肥研究院制备出金属、非金属共掺杂石墨相氮化碳材料
在国家自然科学基金、中国科学院等多项课题资助下,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所低温等离子体应用研究室环境放射化学研究团队提出以石墨相氮化碳材料特性来构建环境材料的设计思路,进行了大量研究并取得系列进展。该研究团队设计利用石墨相氮化碳基纳米材料,实现了对水中有毒染料的有效降解以及重
东风安格特汽车非金属材料联合开发实验室揭牌
9月4日上午,江苏安格特新材料科技有限公司、东风汽车有限公司、常州大学联合共建“东风-安格特汽车非金属材料联合开发实验室”协议签约暨揭牌仪式在江苏安格特新材料科技有限公司控股子公司――常州阻燃材料工程技术研究中心有限公司举行。常州市、武进区领导王成斌、马跃勇出席仪式。会议现场签约
我所实现CO2加氢高选择性制低碳烯烃
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202402/t20240207_6987724.html近日,我所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部李灿院士和王集杰研究员等在CO2加氢制低碳烯烃方面取得新进展。团队开发了ZnZrOx/SSZ-13串联催化剂,实现了CO
宁波材料所在碳基荧光纳米材料研究中取得进展
多色荧光材料,特别是单一波长可激发的三原色(红、绿、蓝)荧光材料在诸如生物成像、化学传感、全色显示及LED等领域具有非常重要的应用价值。目前市场上多色荧光材料主要以半导体/稀土/过渡金属基荧光粉、有机荧光染料及半导体量子点为主,但这些材料均具有制备过程繁杂、成本高、光稳定性差或较高的毒性等缺点。
宁波材料所在氮掺杂纳米碳材料研究方面取得进展
氮掺杂纳米碳材料研究已经成为国际碳材料领域的热点之一,这主要是因为氮原子比碳原子多一个价电子,氮掺杂进入石墨的六元环结构后可形成吡啶、吡咯、石墨氮、吡啶氧化物等含氮官能团,不仅可以提高纳米碳材料的表面化学活性,还可对其电子结构进行调节。在众多纳米碳材料中,空心碳球具有低密度、高比表面积、可填充空
锂电池材料碳基材料的发展趋势介绍
碳基新材料作为国民经济的关键基础材料,拥有极为广阔的下游应用领域和巨大的市场空间,但目前在我国仍尚未形成大规模商业化发展,部分相对低端的产品可实现自给自足,但高端产品仍依赖进口,与发达国家相比仍然存在一定差距,亟须提高自主创新能力,加强科技攻关。在碳基新材料方面,中国科学院炭材料重点实验室副主任
碳达峰、碳中和时代的有机多孔材料新机遇
11月4日至8日,由我校、武汉工程大学和武汉大学主办的“第四届全国有机多孔材料学术研讨会”在武汉召开。中国科学院院士于吉红、我校副校长解孝林参加开幕式。 开幕式由化学与化工学院副院长、大会主席谭必恩主持。化学与化工学院院长朱锦涛致开幕辞。他回顾了有机多孔材料的发展历程,提出面对“碳中和、碳达峰
能更有效吸附碳的新材料
目前加州大学的科学家们已经研制出了一种用于碳吸附的新材料,它可以用在烟囱或者其它需要清除二氧化碳的地方,而且相较于目前的碳吸附技术,它将大大减少能源消耗。 目前我们已经看到,一些新技术被发展用来捕获烟囱或者其它地方排放的CO2,但是很多技术有一个缺陷 ——为了回收利用捕获的CO2,需要消耗相当
锂电负极材料纳米碳管的简介
纳米碳管是近年来发现的一种新型碳晶体材料,它是一种直径几纳米至几十纳米,长度为几十纳米至几十微米的中空管,其性能如下: 纳米管的制备有直流电弧法和催化热解法。 催化热法是将20%H2+80%CH4混合气体在Ni+Al2O3的催化剂颗粒上于500℃热解,将热解的样品研磨后,加入热硝酸(80℃)
多孔碳负极材料可有效储钾
从河北科技大学获悉,该校经济管理学院材料学院王波教授带领的科研团队与北京航空航天大学王伟教授、剑桥大学郗凯博士等在钾离子电池多孔碳负极材料领域合作取得重要进展,相关研究近日在英国皇家化学学会RSC出版社旗下《材料化学学报》 上发表。图片来源于网络 钾离子电池因储量丰富、价格低廉且具有较低的氧化
实施分子“手术”,碳材料家族“添新丁”
11月30日,《自然》在线发表同济大学材料科学与工程学院教授许维团队的最新成果,研究人员通过对两种分子实施“麻醉”和“手术”,首次合成分别由10个或14个碳原子组成的环形纯碳分子材料。 该研究首次精准合成两种全新的碳分子材料(碳同素异形体),芳香性环型碳C10和C14,并精细表征了它们的化学结
石墨类碳材料的插锂特性
(1)插锂电位低且平坦,可为锂离子电池提供高的、平稳的工作电压。大部分插锂容量分布在0.00~0.20V之间(vs. Li+/Li); (2)插锂容量高,LiC6的理论容量为372mAh.g-1; (3)与有机溶剂相容能力差,易发生溶剂共插入,降低插锂性能。
硅碳材料改性之表面包覆!
针对硅导电性差、电化学反应中体积变化大以及形成的SEI膜不稳定等缺点,科研人员提出用碳材料对纳米硅进行改性(即制备纳米硅/碳复合材料(Nano-Si/C))以取得综合优异的电化学性能。表面包覆包覆是纳米材料改性中用得最多的方法之一。在电化学反应过程中,均匀稳定的SEI容易在碳材料外表面形成,较难在S
硅碳材料改性之表面包覆!
针对硅导电性差、电化学反应中体积变化大以及形成的SEI膜不稳定等缺点,科研人员提出用碳材料对纳米硅进行改性(即制备纳米硅/碳复合材料(Nano-Si/C))以取得综合优异的电化学性能。表面包覆包覆是纳米材料改性中用得最多的方法之一。在电化学反应过程中,均匀稳定的SEI容易在碳材料外表面形成,较难在S
无机非金属材料分析—一类方法用HF处理硅除去基体分析...
无机非金属材料分析——一类方法用HF处理硅除去基体分析测定工业硅中的成分测定: 称取0.5000g的样品,置于250m聚四氟乙烯烧杯中,用少量纯水润湿,加入10ml氢氟酸,缓慢滴加硝酸(1+1)至试样基本溶解,置于电热板上加热15分钟后取下,加入5毫升高氯酸,继续加热至冒高氯酸白烟取下,用水冲洗
无机非金属材料分析—二类方法用碱熔保留硅基分析测定
化学化工产品分析 1 高纯盐酸及硝酸中钠的测定:为降低空白值,所用器皿使用前要用盐酸浸泡,并用纯净水洗净。将所测定酸在亚沸状态蒸发,富集其中微量元素。 2 工业硫酸中砷和铁的测定:将工业硫酸定量稀释,直接ICP直接测定。 3 钼酸铵中钨,硅和铝的测定: 将钼酸铵样品用水湿润,加入过氧
中国西南喀斯特地区的河流吸收大气碳并限制CO2脱气
河流系统水-气界面的CO2通量在地区和全球碳循环中起着非常重要的作用。然而,这些内陆河流系统对全球碳估算的贡献比例还存在很大的不确定性。部分不确定性来源于对水生代谢引起的CO2通量季节和日变化的了解有限。 (研究中的两个实验地带编号:PY和DM)该研究中,测定了中国西南桂江流域的两个实验地带的表面
河北华北金龙推出CO2基复合高阻燃保温材料
近日,由河北华北金龙新型材料有限公司与中科院联合攻关的CO2基复合高阻燃保温材料研发成功,填补了国内高端低碳环保CO2基聚氨酯材料的空白。经国家权威机构验证,这一新材料具备无毒无害、阻燃性能好等特点,具有低碳、保温、隔热、吸音等优势,符合国家防火标准要求,是理想的保温防火外墙装饰材料。
妙!多孔材料增强可见光催化CO2高效转化!
光催化CO2转化中催化剂的改性方法 利用可持续清洁能源太阳能、模拟自然界中的光合作用并通过光催化技术将“温室气体”CO2转变成化学燃料的策略引起了越来越多的关注。为了提高催化剂的光还原CO2性能,研究主要集中在优化半导体光催化剂的结构和构造表面缺陷,以此来提高对可见光的吸收量和电荷分离效率,其
2024年上海碳材展|碳纤维展|碳复合材料展
2024第十届上海国际碳纤维及碳/碳复合材料展览会2024年12月18-20日上海新国际博览中心近年来,碳纤维及复合材料以其优异的理化性能已成为目前世界首选的高性能材料。碳纤维及复合材料是发展国防军工、航空航天、新能源及高科技产业的重要基础原材料,同时在汽车工业、轨道交通、机械、电子信息技术、建筑、