我国科学家研发出一种单原子OER催化剂,可降低制氢成本

近日,浙江大学化学工程与生物工程学院侯阳研究员,通过将高度分散的镍单原子锚定在氮—硫掺杂的多孔纳米碳基底,设计开发出了一种单原子OER催化剂,可以使电/光电催化水裂解析氧反应更加高效,从而提升制备氢气的效率。这种新型催化剂可将制氢成本降低80%,并大幅提升OER反应的稳定性。研究成果发布在最新一期的《自然通讯》中。 据研究人员介绍,氢气作为新一代清洁能源,具有无污染、燃烧值高、资源广泛的优势,最常见的生产方法就是通过水裂解产生氧气,进而形成氢气,这一过程需要催化剂才能加速反应效率。此前有科研人员研究出了金属铱作为催化剂来提升反应效率,但其价格却十分高昂。因此,研制出既保证催化效果又价格低廉的替代品,是学界面临的难题。 研究团队通过仿生学方法,从材料的原子结构开始剖析。他们发现叶绿体中存在一种金属——氮配位卟啉结构,可收集太阳能,利用光合作用氧化反应分解水,并释放出氧气。侯阳研究员介绍,他们还通过分析发现了镍—氮配位掺杂的......阅读全文

酸性OER催化剂的催化性能研究

  氢能具有清洁可再生等优势,是最有潜力替代传统化石燃料的新型能源。电解水制氢是在新能源快速发展背景下,完善清洁能源消纳长效机制以及实现电网和气网互通的重要手段。质子交换膜(PEM)电解槽是高效的电解水装置,具有服役电流大以及制取气体纯净等优点,但是酸性OER催化剂的设计是制约其规模化应用的主要因素

我国科学家研发出一种单原子OER催化剂,可降低制氢成本

  近日,浙江大学化学工程与生物工程学院侯阳研究员,通过将高度分散的镍单原子锚定在氮—硫掺杂的多孔纳米碳基底,设计开发出了一种单原子OER催化剂,可以使电/光电催化水裂解析氧反应更加高效,从而提升制备氢气的效率。这种新型催化剂可将制氢成本降低80%,并大幅提升OER反应的稳定性。研究成果发布在最新一

科研人员制备出Co掺杂MoS2双功能全分解水电催化剂

近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在Co掺杂MoS2双功能全分解水电催化剂催化活性调控方面取得进展,相关研究成果发表在国际期刊《先进材料》(Adv. Mater., 2018)和《化学通讯》(Chem. Commun., 54, 3859-3862 (2018))

水氧化产氧的多中心多步骤动力学微观机制被揭示

近日,中国科学院大连化学物理研究所李灿院士、研究员王秀丽团队在光催化动力学机理研究方面取得新进展。团队利用自主研发的反应时间尺度瞬态吸收光谱方法,揭示了典型催化剂四氧化三钴(Co3O4)上催化水氧化产氧(OER)反应过程中多中心多步骤的连续变价动力学微观过程,并展示了反应中间体快生成、慢转化的动力学

oer的过电位是什么意思

实际的电极反应在进行的时候,会发生阴极电位比理论值低,阳极电位比理论值高的情况,叫做过电位.如果阴极析出的是氢气,就叫析氢过电位,析氧过电位也一样.过电位是由于电极的极化而产生的,就是说实际的电极反应已经偏离了理想的电极反应.析氢过电位(一定程度上)可以用塔菲尔常数衡量,塔菲尔常数越大,过电位越大.

研究揭示NiFe基羟基氧化物在电催化析氧反应的作用机理

  近日,我所能源研究技术平台穆斯堡尔谱研究组(DNL2005)王军虎研究员团队与催化与新材料研究中心(十五室)黄延强研究员团队合作,利用自主研发的原位电化学穆斯堡尔谱装置,对Ni-Fe基催化剂在电催化析氧反应 (OER) 中的作用机理进行了深入探索。该合作团队通过实验,在OER起始电位附近观察到存

中国科大-高效抑制电催化剂循环中活性元素成分流失

  析氧反应(OER)是光/电解水和金属空气电池等新能源存储与转化器件的关键半反应。发展廉价高效的OER电催化剂,进一步降低电极过电势,提升器件能量效率是非常具有挑战性的课题。材料缺陷工程能够调节催化剂的电负性、电荷分布以及配位环境,被认为是一种有效提升催化剂性能的策略。设计新型缺陷结构,营造新的活

科学家揭示二甲基咪唑钴催化剂三相平衡机制

华东理工大学,化学与分子工程学院教授戴升团队联合中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员陆之毅团队,深入研究了二甲基咪唑钴(ZIF-67)催化剂在电化学析氧反应(OER)过程中的降解机制与相平衡调控规律,并显著提升了ZIF-67催化剂的OER稳定性。相关研究近日发表于《纳米快报》。由于结构可调性和高

液固界面光催化析氧反应机制研究新突破

近日,华东理工大学化学与分子工程学院计算化学中心/工业催化研究所教授王海丰课题组首次在原子水平上定量地证明了温度调控的水/催化剂(TiO2)界面微环境,揭示了界面微环境在调控光催化反应中起着重要的作用,为通过调控界面微环境设计高催化活性体系提供了新的理论依据。相关研究在线发表于《自然—通讯》。 水/

新材料可延长制氢催化剂寿命

8月27日,记者从海南大学获悉,该校海洋科学与工程学院科研人员制备出超细铱钌纳米线材料,这为设计高效质子交换膜电解水催化剂提供了一种可行方法。相关论文发表于国际期刊《先进功能材料》。质子交换膜电解水(PEMWE)技术具有能量转换率高、产物氢气纯度高等优点,是一种前景广阔的制氢技术。阳极析氧反应(OE

揭示OER动力学过程的作用机制

  析氧反应(OER)是太阳能水分解、可充电金属-空气电池、可再生燃料电池、电解水制氢等技术的关键反应之一,其缓慢的动力学过程制约了反应效率的提升。近年来,开发出更高活性的OER催化剂成为材料、化学和能源领域的研究热点之一。相比于价格高昂的贵金属催化剂,实用价值更高的3d过渡金属族氧化物具有更丰富的

新策略可有效稳定负载型低铱催化剂结构长期稳定性

华东理工大学教授杨化桂、副教授刘鹏飞、教授戴升团队,发现了一种载体原位溶出诱导的物种捕获效应,可有效稳定催化剂在阳极析氧反应(OER)强氧化环境中的稳定性,加深了非氧化物材料作为OER催化剂载体的工况构效关系理解,并为可控构建超薄催化电极结构提供了一种全新思路,进而有助于大幅降低PEM电解水技术对贵

新型氰基空位高效抑制电催化剂循环中活性元素成分流失

  析氧反应(OER)是光/电解水和金属空气电池等新能源存储与转化器件的关键半反应。发展廉价高效的OER电催化剂,进一步降低电极过电势,提升器件能量效率是非常具有挑战性的课题。材料缺陷工程能够调节催化剂的电负性、电荷分布以及配位环境,被认为是一种有效提升催化剂性能的策略。设计新型缺陷结构,营造新的活

化物所水氧化产氧的多中心多步骤动力学微观机制

  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、王秀丽研究员团队在光催化动力学机理研究方面取得新进展。团队利用自主研发的反应时间尺度瞬态吸收光谱方法,揭示典型催化剂四氧化三钴(Co3O4)上催化水氧化产氧(OER)反应过程中多中心多步骤的连续变价动力学微观过程,

研究揭示水氧化产氧的连续变价动力学微观机制

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、太阳能研究部(DNL16)李灿院士、王秀丽研究员团队在光催化动力学机理研究方面取得新进展。团队利用自主研发的反应时间尺度瞬态吸收光谱方法,揭示典型催化剂四氧化三钴(Co3O4)上催化水氧化产氧(OER)反应过程中多中心多步骤的连续变价动力学微

Advanced-Science:氧气析出反应催化剂活性研究中取得进展

  中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室助理研究员刘吉山与美国西北太平洋国家实验室的合作者在Advanced Science上在线发表了题为Tuning the Electronic Structure of LaNiO3 through Alloying with Str

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。

合肥研究院制备出氧还原反应非贵金属基催化剂

近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部李越课题组在铁基纳米复合材料的OER催化性能研究方面取得新进展,合成的FeP/Fe3O4/CNTs复合材料展现出优异的氧还原反应催化活性及稳定性,并具有很好的本征活性和快速的动力学过程。该研究对设计非贵金属基催化

合肥研究院制备出氧还原反应非贵金属基催化剂

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部李越课题组在铁基纳米复合材料的OER催化性能研究方面取得新进展,合成的FeP/Fe3O4/CNTs复合材料展现出优异的氧还原反应催化活性及稳定性,并具有很好的本征活性和快速的动力学过程。该研究对设计非贵金属基催化剂具有一定的

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,

OER性能是挑选出来的嘛

不是。OER性能主要是计时电流法(CA)和计时电位法(CP),是特定的性能不能进行挑选,计时电流法是给催化剂施加一个恒定的电位,然后测试它在反应条件下的电流变化,计时电位法则是设定催化反应的电流值,然后测试其电位变化情况,OER催化剂在反应条件下并不是一成不变的,有些催化剂在反应条件下会慢慢地进行自

壳纳米片阵列中的界面协同作用可实现高效的析氧反应

  Nano Energy:异价掺杂和异构结构氮化镍钒@氢氧化物核  析氧反应(OER)是水分解、可充电金属-空气电池、二氧化碳转换和燃料电池等几种能量储存和转换系统的关键步骤。然而,由于其四电子转移过程的动力学一般较慢,导致过电势较大,效率较低,从而限制了这些能量存储和转换系统的运行。因此,为了解

科研人员发展冷冻抑制新策略

  近日,中科院大连化学物理研究所研究员杨维慎和副研究员朱凯月团队在电催化析氧反应方面取得重要进展。团队发展了一种冷冻抑制新策略,解决了碳修饰过程中钙钛矿结构易破坏问题,首次实现在钙钛矿表面同时脱溶出合金纳米粒子和均匀包覆碳层。该催化剂用于碱性体系催化析氧反应(OER),并表现出显著增强的活性和长期

科研人员发展冷冻抑制新策略

近日,中科院大连化学物理研究所研究员杨维慎和副研究员朱凯月团队在电催化析氧反应方面取得重要进展。团队发展了一种冷冻抑制新策略,解决了碳修饰过程中钙钛矿结构易破坏问题,首次实现在钙钛矿表面同时脱溶出合金纳米粒子和均匀包覆碳层。该催化剂用于碱性体系催化析氧反应(OER),并表现出显著增强的活性和长期稳定

硒酸蚀刻辅助空位工程用于设计析氧反应高活性电催化剂

  复旦胡林峰&东南大学孙正明&南京工大邵宗平Adv. Mater.  发展环境友好型和可持续的转化技术对可再生能源的储存和利用具有重要意义。例如,通过电化学水分解制氢被认为是可再生能源便捷储存和高质量利用的最有前途的方法之一,但它的实际应用很大程度上取决于成本和效率。水分解涉及两个半反应,即阳极的

水氧化过程中高活性物种竟是它

近日,中国科学院大连化学物理研究所章福祥研究团队在铁基电催化水氧化机理研究中取得进展。他们以铁钒(FeV)双金属电催化剂作为研究模型,利用一系列原位表征技术结合理论计算,揭示了水氧化过程中高活性水氧化物种为原位生成的高价铁(Fe4+)。相关成果发表在《美国化学会杂志》上。利用太阳能催化分解水制氢是实

界面修饰钙钛矿同时增强析氧反应活性和稳定性的新策略

  近日,我所无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员和朱凯月副研究员团队在电催化析氧反应方面取得重要进展,发展了一种冷冻抑制新策略,解决碳修饰过程中钙钛矿结构易破坏问题,首次实现在钙钛矿(Sr2Fe1.3Ni0.2Mo0.5O6-δ,SFNM)表面同时脱溶出合金纳米粒子和均匀包覆碳层。该催

定向掺杂和界面耦合可优化电催化反应动力学过程

近日,西安建筑科技大学云斯宁教授“新能源材料”团队在新能源材料高效和资源化利用方面取得进展,通过定向掺杂和界面耦合的双重机制优化电催化OER/HER反应动力学过程,相关研究成果发表在Advanced Powder Materials上。团队设计了两种表面功能化的肖特基结催化剂,以增强电解水过程中的H

oer过程中eis测试时电压怎么取

V测量电压 、下面有(-)的 是直流。。下面有(~)是交流。。。(测量电压时不要搞错交、直流档位)A测量电流、 同上(注:测量电流要求从大档开始。。。档位过小容易烧表)蜂鸣档及Ω档为 电阻档

OER和氧气还原反应ORR到底什么区别

OER是阳极反应,H2O被氧化产生O2;ORR是阴极反应,O2被还原产生H2O2(2电子途径)或H2O(4电子途径)。用通俗的话说,电势越高,OER越明显(氧化);电势越低,ORR越明显(还原)。而且ORR需要有O2参与;OER只要有H2O就可以了。