人工模拟光合作用水裂解催化中心研究中取得进展
光合作用水裂解催化中心(简称OEC)是自然界唯一能高效、安全将水裂解,获得电子、质子,并释放出氧气的生物催化剂。人工合成OEC,实现光驱动催化水裂解,是重要的科学前沿方向(National Science Review 2018, 5:444-445)。 生物OEC的结构最近已经被揭示,其核心由四个锰离子和一个钙离子通过多个氧离子组成一个不对称的Mn4Ca-簇合物,如何精确模拟生物OEC是对化学家的一个巨大挑战。中国科学院化学研究所光化学重点实验室研究员张纯喜2015年首次成功合成出结构和性能均与生物OEC类似的仿生Mn4Ca-簇合物(Science 2015,348: 690-693)。最近,又成功制备出能够在极性溶剂中稳定存在的新型仿生Mn4CaO4-簇合物,实现了对光合作用水裂解催化中心更精确的模拟。该工作成功模拟了生物OEC的核心骨架和配体环境及其氢键相互作用,并在关键辅基Ca离子上引入可交换的溶剂分子(乙腈或N,......阅读全文
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
中外学者合作完成电催化分解水研究
华东理工大学物理系青年教师张波在加拿大多伦多大学做博士后期间,在电催化分解水研究领域取得突破,相关成果近日发表于《科学》。该项研究由多伦多大学、华东理工大学、斯坦福大学、中科院高能物理研究所北京同步辐射中心、加拿大光源、美国布鲁克海文国家实验室等单位研究者合作完成。 电解水技术被认为是存储太阳
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
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
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
质谱裂解机理中的特征裂解方式
有机质谱中的裂解是极其复杂的,但是通过对其质谱裂解方式和机理的探讨研究,我们可以发现有一些特征结构裂解方式在有机质谱的裂解中是普遍存在的,是世界上的大量质谱学家通过对大量的有机质谱裂解方式进行观察、研究后的概括性总结。所以其具有很重要的参考价值和应用价值,所以在有机质谱解析过程中,必须予以遵循,如此
建立裂解规律
虽然普遍意义上的质谱数据没有唯一解,但只要限定研究的范围和条件,那还是有解可循的。就如化合物的浓度与其UV响应的关系我们是没法知道的,可在一个很窄的范围内,就能用直线来近似他们的关系!那么如何限定质谱研究的范围呢?首先我有几项假设,所有的质谱推理都建立在它们之上:•假设1:结构相似的化合物具有相同或
纳米新技术让光制氢效率提高两倍
利用光催化剂在光解水池中将水直接裂解为氢气和氧气,被认为是获取氢能的重要方法之一。美国斯坦福大学材料科学与工程学院崔屹课题组设计出一种钙钛矿太阳能电池驱动的光解水复合体系,可使光解水制氢的转化效率达到6.2%,是利用普通方法转化效率的三倍。相关研究成果发表在近日出版的《科学进展》杂志上
植物所发表光系统II结构及光合作用水氧化机理研究综述
在地球上生命进化的一大突破是具有放氧光合作用生物的产生,它能利用太阳能裂解水,放出氧气,将太阳能转变为生物可利用的化学能。光驱动的水裂解反应是放氧光合生物利用太阳能进行光合作用链式反应的第一步,发生于高等植物、藻类和放氧蓝藻等光合生物类囊体膜上的光系统II中。迄今为止,自然界只有光系统II可以在
福建物构所核壳合金纳米催化剂电催化全解水研究取得进展
原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210329_4782676.shtml 随着质子交换膜电解池(PEMWEs)的发展,在酸性条件下水解制氢被认为是高效转化可持续氢能最具前景的方式之一。电解水包括两个半反应——阳极的析氧反应(OER)和阴极的析氢反应(
瑞士开发新型高效廉价电解水纳米催化剂
利用太阳能和风能发电,并用所获得的电能通过电解水生产氢气,是重要的储存可再生能源的技术手段。目前使用的加速电解水反应的催化剂有两类,一种催化效率高但需要使用贵金属铱材料,致使价格昂贵,另一类价格较低但催化效率不高。 瑞士保罗谢尔研究所(PSI)最近成功开发出一种可用于电解水获取氢气的高效纳米催
新进展!光催化水氧化性能可显著提升
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500096.shtm
南开发现可见光分解水催化材料设计规律
日前,南开大学周震教授及团队计算发现可见光分解水催化材料设计规律,同时在利用可见光分解水的催化材料研发方面取得突破性进展。此项研究对于利用太阳能分解水产生效能,应对能源危机和环境污染问题具有重要应用前景。 光解水指在阳光的照射下将水分解为氢气和氧气,是一种利用太阳能的有效方法。其中,光解水催化
科学家开发出高效电解水催化剂
中科院化学所分子纳米结构与纳米技术重点实验室胡劲松课题组在氢能的清洁获取与应用方面开展了系列研究,并开发出新型高效电解水催化剂。相关成果日前发表于《美国化学会志》等杂志。 据了解,限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗,从而大幅降低制氢成本。其关键是如何有效降低电极上析氧
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
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
黏土矿物调控Fe(II)催化水铁矿相变机制获揭示
近日,中国科学院广州地球化学研究所矿物学团队在国家自然科学基金等项目的资助下,研究揭示了黏土矿物对Fe(II)催化水铁矿相转化的影响及其制约机制。相关成果发表于《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)。纳米矿物(含矿物纳米颗粒)广泛分布于反应活跃、构
瑞士开发新型高效廉价电解水纳米催化剂
利用太阳能和风能发电,并用所获得的电能通过电解水生产氢气,是重要的储存可再生能源的技术手段。目前使用的加速电解水反应的催化剂有两类,一种催化效率高但需要使用贵金属铱材料,致使价格昂贵,另一类价格较低但催化效率不高。 瑞士保罗谢尔研究所(PSI)最近成功开发出一种可用于电解水获取氢气的高效纳
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)
中国科大在光催化全解水研究中取得进展
近日,中国科学技术大学国家同步辐射实验室教授韦世强和特任教授姚涛课题组在利用同步辐射X射线吸收谱学(XAFS)技术精确设计单活性位点钴基催化剂实现太阳光驱动自发水分解研究中取得新进展,相关研究成果发表在《德国应用化学》期刊上(Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 931
新疆理化所石油裂解副产物双环戊二烯催化转化研究进展
双环戊二烯(DCPD)主要来自乙烯副产C5 馏分和煤炭焦化副产轻苯馏分。新疆地区虽然双环戊二烯资源丰富,但利用水平和能力不足,作为燃料组分使用不仅造成了资源的浪费,也制约了其他应用行业的发展。因此,开发DCPD应用技术及产品,满足企业升值及市场对下游产品的需求,具有重要的价值。 中国科学院新疆
热裂解气相色谱仪的裂解器
热裂解气相色谱仪是一种反应气相色谱仪,是在严格控制的操作条件下,使高分子有机物迅速高温热裂解,生成可挥发的小分子热裂解产物用气相色谱仪分离分析。裂解器是热裂解气相色谱仪的关键部件,有管式炉裂解器、热丝裂解器和居里点裂解器等。一、对裂解器的要求:1、由于裂解温度不同,裂解产物不同,裂解温度控制要,可重
“新一代高选择性甲醇裂解催化剂的研制”通过成果鉴定
验收会现场 6月4日,山西省科技厅组织专家在中科院山西煤炭化学研究所对该所308组承担的项目“新一代高选择性甲醇裂解催化剂的研制”进行了成果鉴定。山西省科技厅、太原市科技局有关领导和负责同志参加会议。鉴定专家委员会由中国日用化学研究所李秋小教授、山西省应用化学研究所马国章教授、
中国科大设计出新型光解水制氢复合催化剂
近日,中国科学技术大学熊宇杰教授课题组,通过与罗毅研究团队的江俊教授和张群副教授在材料设计与合成、理论模拟和先进表征中的“三位一体化”合作,在光解水制氢方面取得新进展。研究人员通过设计半导体-金属复合结构中的半导体表面晶面,首次实现了半导体的内禀性电荷空间分布和半导体-金属间肖特基势垒驱动的电荷
同步辐射在光催化全解水研究中取得重要进展
近日,中国科学技术大学国家同步辐射实验室韦世强教授和姚涛特任教授课题组在利用同步辐射X射线吸收谱学(XAFS)技术精确设计单活性位点钴基催化剂实现太阳光驱动自发水分解中取得重要进展,相关研究成果发表在《德国应用化学》期刊上(Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 9312
新技术抑制光催化分解水制氢逆反应
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492771.shtm 近日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部(DNL16)李灿院士、博士后李政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
核磁共振(NMR)应用领域之光催化分解水
自从1972年Fujishima 等人首次发现使用紫外光照射TiO2电极可以分解水产生H2以来,开发廉价实用的新型催化剂一直是实现太阳能分解水高效利用的关键因素。近年来众多研究者使用STM、FTIR、TPD、DFT等手段研究分解水的微观过程,但其测试条件过于理想化,与实际存在较大差距。核磁共振技术可
大连化物所实现利用铠甲催化剂去耦合电解水
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二维材料与能源小分子转化创新特区研究组(05T6组)研究员邓德会团队以铠甲催化剂为电极,构建出高效稳定的电解水解耦装置。该研究工作为电力削峰填谷策略提供了新思路。 解耦电解水是一种具有潜力的削峰填谷策略,可以将用电低谷期的过剩电力利用起来