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,国际学界在全水解电极催化剂的设计制备方面,取得了令人瞩目的进展。但是,寻找能在中性水电解质中同时展现高活性、高稳定性的非贵金属电催化剂仍是一大挑战。 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采用电化学沉积和固相磷化两步反应,设计并成功制备了镍掺杂的磷化钴三元纳米片电催化剂,在中性条件下同时展现出优异的水还原和氧化电催化活性和稳定性。 实验人员将这种三元材料作为中性水全分解电解池的阴极和阳极,发现其性能优于以商业贵金属材料作为电极制备的电解池,展现出工业级电解水制氢的潜能。 据介绍,这项工作为发展廉价三元过渡金属磷化物作为电极,用于......阅读全文

石墨烯“绝技”解决光解水制氢难题

  记者从中国科技大学获悉,合肥微尺度物质科学国家实验室罗毅教授领导的研究小组,利用第一性原理计算,提出了首个光解水制氢储氢一体化的材料体系设计,该方案具有低成本、通用性、安全储氢的优点,相关成果日前发表在《自然·通讯》上。  氢能经济是20世纪70年代提出的一个“完美”的可持续能源方案,以用之不竭

电解水制氢研究又一突破

近日,安徽工业大学材料科学与工程学院新能源材料团队在国际权威期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上发表了电催化水分解制氢最新研究成果,该研究可在室温条件下快速获得单元金属铁基催化剂。 据了解,电解水制取氢气是目前获取可再生清洁氢能源的有效方式之一,的

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硼化物

与金属磷化物类似,金属硼化物材料也具有一定的HER催化活性,已获得研究人员的关注并进行研究。金属硼化物(及其合金)可以简单的通过金属卤化物和硼氢化盐溶液反应制备。例如,已对掺杂或纯非晶态硼化镍(Ni2B)在碱性介质中的HER电催化性能进行探索。最近,硼化钼(MoB)在酸性和碱性条件下均具有较好电催化

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属碳化物

1973年,R. B. Levy和M. Boudart发现由于碳化钨和铂具有相似的d带电子密度态,存在一定的类铂催化行为。上述开创性工作立即引起研究人员极大的兴趣,同时开展了以取代高成本贵金属催化剂为目的的金属碳化物研究。金属碳化物耐腐蚀、稳定性好、机械强度高,其电催化寿命较长。除碳化钨外,许多研究

研究通过铠甲催化剂表面电子限域效应实现高效酸性电解水制氢

近日,中国科学院大连化学物理研究所能源催化转化全国重点实验室能源与环境小分子催化研究中心研究员邓德会和于良团队与中国科学技术大学教授路军岭团队、大连化物所高效电解水制氢研究组研究员俞红梅团队合作,发现铠甲催化剂表面富集的不对称π电子具有独特的限域效应,可同时提升表面限域铂(Pt)原子的活性和稳定性。

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属氮化物

金属氮化物(TMNs)具有独特的物理和化学性质。一方面,氮原子的加入改变了母体金属d带的性质,导致金属d带的收缩,使得TMNs的电子结构更类似于贵金属(如Pd和Pt)。另一方面,氮由于原子半径小可以嵌套在晶格的间隙中,所以金属原子的排列总是保持紧密堆积或接近紧密堆积,赋予了TMNs较高的电子导电率。

研究提出一种高效稳定电解水制氢电催化剂新方法

近日,太原理工大学化学与化工学院李晋平教授团队刘光教授课题组在质子交换膜(PEM)电解水制氢领域取得进展,提出一种高效稳定的阳极侧的氧析出反应(OER)电催化剂新思路,相关研究成果发表在Advanced Functional Materials上。电化学水分解被视为生产氢气的一种环保且可持续的技术。

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硫化物

功能仿生催化剂的开发是一个重要的进展,为大规模可持续的氢气生产开辟了道路。尽管自然界存在的固氮酶和氢化酶可以催化析氢反应,但是酶基器件难以为高水平的氢气生产做出重大贡献。这些精妙的生物催化剂具有出色的催化选择性,能够在自然环境中运作,但在极端条件下(如强酸性和碱性介质)将迅速失活。受到固氮酶和氢化酶

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硒化物

硒(Se)和硫(S)都是元素周期表VIA族的元素,硫在第三周期,硒在第四周期。因此这两个元素不仅一些有相似之处,也有不同点。类似的是,它们最外层都有6个电子和相似的氧化数。元素的最外层电子排布往往决定了这些元素形成的化合物的化学性质,这意味着相对于金属硫化物,金属硒化物对HER也有相似的活性。随着对

制氢新突破——廉价高效“双金属”催化剂

  特拉华大学和哥伦比亚大学的研究人员制备出了一种廉价的双金属催化剂,该催化剂是由铜钛金属模拟贵金属铂的结构制备而成,其可以大大提高电解水制氢的效率,应用前景广阔。  德拉瓦大学的研究人员发现了一种廉价且高效的催化剂,可以将水转化为氢燃料,这使氢成为可持续能源更进一步。  “二氧化碳的排放使人们越来

提升宽光谱捕光催化剂全分解水制氢的量子效率研究进展

  近日,中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所太阳能研究部研究员李灿,与研究员章福祥/副研究员祁育等,在利用宽光谱捕光催化剂构筑全分解水制氢体系研究中取得新进展。基于BiVO4可见光催化剂不同晶面双助催化剂的优化开发及其选择性负载,显著提升其用于水氧化和“Z”机制全分解水制氢性能,使全分解水制氢

Nat.-Comm.:提升宽光谱捕光催化剂全分解水制氢量子效率

  近日,中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所太阳能研究部研究员李灿,与研究员章福祥/副研究员祁育等,在利用宽光谱捕光催化剂构筑全分解水制氢体系研究中取得新进展。基于BiVO4可见光催化剂不同晶面双助催化剂的优化开发及其选择性负载,显著提升其用于水氧化和“Z”机制全分解水制氢性能,使全分解水制氢

李灿院士在宽光谱捕光催化剂全分解水制氢研究取得进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部中科院院士李灿、研究员章福祥等在宽光谱捕光催化剂Z机制全分解水制氢研究中取得新进展。研究结果发现,通过设计和调控BiVO4表面助催化剂Au的担载,以及双助催化剂(Au和CoOx)的选择性负载,可有效促进BiVO4的产氧性能及其与氧化还原电对离子间的电

氢气发生器电解水制氢介绍

该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等。②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂。③制取多晶硅、锗等半导体原材料。④油脂氢化。

大连化物所电解水制氢研究取得进展

  近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所基础国家重点实验室和太阳能研究部研究员李灿领导的团队开发的新一代电解水催化剂,在苏州竞立制氢设备有限公司及考克利尔竞立(苏州)氢能科技有限公司制造的规模化碱性电解水制氢中试示范工程设备上实现了稳定运行。经过在额定工况条件下长时间的运行验证,电解水

美研究原子尺度的催化剂-可用以廉价制氢

  据物理学家组织网1月23日(北京时间)报道,美国北卡罗莱纳州立大学的研究人员发现,一种单原子厚度的二硫化钼薄膜(MoS2)能作为催化剂生产氢气,替代昂贵的铂催化剂。与传统技术相比,新技术不但成本低廉,使用上也更为简单灵活。该发现为廉价氢气的生产打开了一扇新的大门。相关论文发表在最近出版

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

将镍纳米颗粒用作高效氨分解制氢催化剂

  以钠型ZSM-5分子筛为载体,在啡咯啉配体络合作用下制备均匀分散于ZSM-5分子筛的镍纳米颗粒,用作高效氨分解制氢催化剂。    随着温室气体排放的增加和恶劣气候的加剧,人类寻找可替代化石燃料的新能源迫在眉睫。氢气(H2)被认为是最清洁的能源之一。然而,氢气体积能量密度低,爆炸极限范围较大(4%

新技术提升光催化完全分解水制氢效率

  中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室李灿院士、李政博士后和李仁贵研究员等,在纳米颗粒光催化完全分解水制氢的逆反应(氢气和氧气复合生成水的反应)研究方面取得新进展。团队确认了光催化完全分解水逆反应发生于低配位活性位点,并利用原子层沉积技术精准定点修饰抑制逆反应,从而显著提升了光催化完全分

氢气发生器电解水制氢的应用

该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等。②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂。③制取多晶硅、锗等半导体原材料。④油脂氢化。

新型电解水制氢系统填补国内空白

  近日,国内首创最大单体电解水制氢设备3.2MPa,1500-2000Nm3/h碱性电解水制氢系统在江苏无锡隆重发布。该系统由大连理工大学梁长海教授团队研发设计,联合无锡华光环保能源集团股份有限公司实现产业化,填补了国内千方级高压力电解槽空白。  该项目由大连理工大学-无锡华光环保能源集团股份有限

新试剂有助用酶催化电解水制氢

  法国国家科研中心日前发表公报说,该中心参与的一个研究小组发明一种新试剂,能在试管内激活微生物体内的一种酶,这种酶能催化电解水制氢过程,降低电解水制氢成本。   这种试剂由一种与氢化酶活性中心相似的仿生化合物和蛋白质组成,能够与不具有活性的氢化酶发生反应,并将其仿生部分转移至氢化酶中,从而激活氢

科学家实现高效酸性电解水制氢

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员邓德会和研究员于良团队与中国科学技术大学教授路军岭团队、大连化物所研究员俞红梅团队合作,发现铠甲催化剂表面富集的不对称π电子具有独特的限域效应,可同时提升表面限域铂(Pt)原子的活性和稳定性。基于此,合作团队设计合成了高活性、高稳定性的电解水制氢催化剂,并组装

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

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

“低温氨分解制氢催化剂技术”通过科技成果评价

近日,中国科学院大连化学物理研究所氢能与先进材料研究部和榆林中科洁净能源创新研究院合作开发,具有自主知识产权的“低温氨分解制氢催化剂技术”通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价。评价委员会一致认为:该研究成果创新性强,具有自主知识产权,催化剂性能指标处于国际领先水平。20Nm3/h产氢量低

东北地理所在光解水制氢研究中取得进展

  目前,不可再生的化石能源(煤、石油、天然气)在能源消费结构中扮演着主要角色,人类正面临着矿物燃料枯竭与环境污染的双重威胁,发展新能源及可再生洁净能源已迫在眉睫。氢能因其储量丰富、清洁、可再生等优点被认为是可以取代石油、煤和天然气的最理想、最有应用前景的绿色能源,利用太阳能分解水制氢将是从根本上解

有机无机复合光催化薄膜可高效分解水制氢

近日,陕西科技大学化学与化工学院李伟副教授课题组在有机-无机复合光催化薄膜制备和平板式分解水制氢方面取得进展,相关研究成果发表在《自然-通讯》上。太阳能驱动的平板H2O-to-H2 (HTH)转化是一项将太阳能转换成增值化学能的新型生产技术。然而,由于平板反应器中流体和气泡的机械剪切力影响,绝大多数

新型光解水制氢或催生光伏技术革命

阿夫纳・罗斯柴尔德教授在接受采访。   以色列理工学院太阳能燃料集优研究中心(I-CORE)的科学家研发出了一种新的光解制氢方法,这种基于纳米材料技术的发明,使低成本光解水制氢成为可能;如果嫁接光伏电池技术,则可能催生制氢光伏产业,实现光伏发电和光解水制氢两个绿色能源生产方式的结合。

中国科大提出光解水制氢的新机制

  近日,中国科学技术大学教授杨金龙研究组提出了一种新的光解水的催化机制,使得利用红外光进行光解水制氢成为可能,为今后全频谱利用太阳能铺平了道路。该成果发表在最新一期的《物理评论快报》上。   利用太阳光分解水制氢,为人类提供清洁燃料,被视为化学的圣杯。水分解是吸热反应,传统理论要求光催化剂的能隙