电解水制氢：如何设计金属碳化物催化剂？
金属碳化物HER 氢气是重要的清洁能源，具有来源广、能量密度高、无污染等优点。电解水制氢是高效、绿色的制氢途径，但严重依赖贵金属Pt催化剂，亟需发展经济、高效的非贵金属电催化剂。过渡金属碳化物具有类铂的电子性质和催化行为，是一种潜在的析氢电催化剂。近年来，相关研究工作通过合理的设计策略，调控并优化碳化物的纳米结构和电子性质，显著提高了该类材料的电催化活性和水分解制氢效率。 本综述基础 其中，暨南大学化学与材料学院高庆生教授课题组开展了一系列工作（Energy Environ. Sci. 2017, 10, 1261； Chem. Sci. 2016, 7, 3399； Adv. Funct. Mater. 2016, 25, 5580； ACS Catal. 2017, 7, 2357； Appl. Catal. B –Environ. 2019, 242, 132； Appl. Catal. B – Environ.......阅读全文
电解水制氢：如何设计金属碳化物催化剂？
金属碳化物HER 氢气是重要的清洁能源，具有来源广、能量密度高、无污染等优点。电解水制氢是高效、绿色的制氢途径，但严重依赖贵金属Pt催化剂，亟需发展经济、高效的非贵金属电催化剂。过渡金属碳化物具有类铂的电子性质和催化行为，是一种潜在的析氢电催化剂。近年来，相关研究工作通过合理的设计策略，调控并
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
电解水制氢催化剂非贵金属介绍
构建电催化剂的元素。根据其物理和化学性质，大致将这些元素分为三组：①贵金属铂(Pt)——目前常见的贵金属HER电催化剂；②用于构建非贵金属电催化剂的过渡金属元素，主要包括铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、钼(Mo)和钨(W)；③用于构建非贵金属电催化剂的非金属元素，主要包括硼(B)
电解水制氢催化剂应用
在宽pH范围内开发高效稳定的电解水制氢催化剂，对缓解能源危机具有重要意义。一种锚定在高熵稀土氧化物（HEREOs）空位上的Pt纳米颗粒（NPs），用于电解水高效制氢方法由南开大学杜亚平教授和香港理工大学黄勃龙教授等人首次报道。所制备的Pt-(LaCeSmYErGdYb)O表现出优异的电化学性能，在0
电解水制氢催化剂研究取得进展
氢能因具有高能量密度和无碳排放等特性，被认为是化石燃料的可持续替代品。由风能、太阳能等可再生能源驱动电解水制氢，被学界视为具有前景且可持续制备清洁氢燃料的方法。电化学水分解包含阳极析氧反应（OER）与阴极析氢反应（HER）两个核心反应。其中，铂基催化剂在酸性介质中展现出最高的内在活性，但其在质子交换
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属磷化物
金属磷化物与普通金属化合物(如碳化物、氮化物、硼化物和硅化物)具有相似的物理特性，其具有较高的机械强度、导电性和化学稳定性。不同于碳化物和氮化物相对简单的晶体结构(如面心立方、密堆六方或简单六方)，由于磷原子的半径大(0.109 nm)，磷化物的晶体结构是三斜。磷化物中斜方构造子与硫化物类似，但金属
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。
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
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
电解水制氢的原理
电解水制氢的原理：2H2O=(通电） 2H2+O2(两种气体都该标气体符号）氢氧化钠在其中起作用是:增强导电性，因为纯水是弱电解质，导电性不好，氢氧化钠是强电解质，增加导电性！
新型催化剂破解电解水制氢低效高耗能难题
记者31日从昆明理工大学获悉，该校冶金与能源工程学院徐瑞东教授团队联合东南大学、瑞士洛桑联邦理工学院、美国西北大学等机构学者合作，研发了一种新型非贵金属电催化材料，为解决碱性条件下电解水制氢效率低、能耗高的行业难题提供新方案，助力绿色氢能规模化生产。相关成果发表在《先进功能材料》上。电解水是绿色氢能
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
日前，南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队，在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂，能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时，满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求，相关研究
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
日前，南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队，在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂，能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时，满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求，相关研究
电解水制氢有了长寿命廉价催化剂
中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员和李灿院士团队与日本理化学研究所合作，研发出一种可在强酸条件下长寿命电催化分解水的廉价电催化剂，并有望在大规模可再生能源制氢技术中应用。相关研究成果日前发表在《德国应用化学》上。 将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”，是应对未来化石燃料枯竭和气候
电解水制氢有了长寿命廉价催化剂
中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员和李灿院士团队与日本理化学研究所合作，研发出一种可在强酸条件下长寿命电催化分解水的廉价电催化剂，并有望在大规模可再生能源制氢技术中应用。相关研究成果日前发表在《德国应用化学》上。 将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”，是应对未来化石燃料枯竭和气候
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
日前，南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队，在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂，能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时，满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求，相关研究
加错试剂，迎来电解水制氢催化剂新突破
西湖大学人工光合作用与太阳能燃料中心教授孙立成团队开发了一种新型非贵金属催化剂CAPist-L1的制备工艺，即向溶液中人为引入不溶纳米颗粒，在常温、常压条件下通过简单浸泡法，一步合成非贵金属催化剂——CAPist-L1。日前，相关研究成果发表在《自然—催化》。 CAPist-L1材料呈现多孔的透气结
新型催化剂材料可助力质子交换膜电解水制氢
华东理工大学材料科学与工程学院清洁能源材料与器件团队副教授刘鹏飞、教授戴升、教授杨化桂，开发了一种工况稳定、低贵金属载量负载的纳米团簇析氢电催化剂材料（PdHx-WCx），为设计质子交换膜电解水（PEMWE）负载电催化剂提供了新的见解。相关研究发表于《德国应用化学》。PEMWE技术具有制氢速率快、氢
双功能催化剂高效电解水制氢研究中取得进展
近期，中国科学院合肥物质科学研究员固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部孟国文研究员课题组与韩国浦项科技大学合作，在过渡金属基催化剂的设计合成及其全电解水制氢方面取得新进展，通过优化设计与精准调控，在碳纤维布电极上原位生长制备单分散、超小尺寸过渡金属磷化物纳米晶均匀负载的氮掺杂碳分级纳米片阵列，
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
中国科大研制白铁矿型电解水制氢电催化剂
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505283.shtm近日，受到在自然界酸性环境中能够稳定存在的白铁矿石的启发，中国科学技术大学高敏锐教授课题组研制了一种用于质子交换膜（PEM）电解池阴极析氢反应的白铁矿型催化剂，其可在1 A cm-2的
质子交换膜电解水制氢低铱催化剂研究取得进展
质子交换膜电解水制氢是绿氢生产的核心技术，但其阳极氧析出反应环境恶劣、动力学迟缓，且对贵金属铱高度依赖。传统铱基催化剂的吸附质演化机制存在理论过电位极限，反应速率受限于含氧中间体吸附能的线性比例关系。晶格氧机制可通过O-O直接耦合绕过这一限制，但易因氧空位累积导致催化剂结构退化失活。当前在低铱载量条
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
类酸催化剂助力碱水电解制氢
析氢反应（HER）是一种利用电力和催化剂，将水转化为氢气的技术。在碱性电解水制氢领域，钼镍合金催化剂因高活性、稳定性好，且成本低于贵金属，成为贵金属催化剂的有力替代者。但因其活性位点的不确定性，限制了高效钼镍合金碱性析氢催化剂的合理设计与开发。 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所团队制备了
快速获得铁基催化剂－电解水制氢研究获新进展
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，
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
新复合催化剂可高效分解水制氢
美国休斯顿大学官网19日发布公告称，该校研究人员联合加州理工大学的同行，发现了一种能高效分解水制氢的新型复合催化剂，水制氢效率已达实用水平，且成本低、无毒，有望克服水制氢的难题，推动氢燃料电池的发展。 新催化剂的制取过程：b-c表示600℃下制取硒化镍泡沫，d-e表示500℃下制取钼硒化硫覆
新型催化剂实现高效全分解水制氢
高效全分解水制氢示意图。中国科学院大连化学物理研究所供图 中国科学院大连化学物理研究所研究员章福祥团队在宽光谱捕光催化剂全分解水制氢研究中取得新进展。他们发现金属载体强相互作用可显著促进Ir/BiVO4光催化剂体系的界面电荷分离和水氧化性能，进而建立了高效的“Z”机制全分解水制氢体系，其室温下制氢