单位点CrN4/C用作酸性介质中高效稳定氧还原催化剂研究

非贵金属氧还原催化剂是解决燃料电池成本和贵金属资源短缺问题的必由之路,目前非贵金属氧还原催化剂的研究热点聚焦于单原子Fe-Nx/C材料。然而,在酸性介质中,Fe与中间产物H2O2通过Fenton反应产生强氧化性自由基(ROS),氧化活性位点周围的碳,削弱活性位点催化O2还原能力,致使Fe基催化剂稳定性差,有必要探究其他低Fenton反应性的金属中心。 近日,中国科学院长春应用化学研究所研究员邢巍、刘长鹏、葛君杰与中国科学院上海应用物理研究所研究员姜政合作,针对酸性介质中的氧还原电催化反应进行理性设计和精控制备,合成了性能优越的热解型单原子Cr/N/C氧还原催化剂。 该催化剂设计理念如下:热解型催化剂与大环化合物型催化剂的主要区别在于前者中C材料具有更强的吸电子特性,从而能降低催化剂d键中心,弱化对中间物种的吸附能。因此,在大环化合物中,处于火山型曲线强吸附侧,因吸附过强而使得活性较差的金属中心有可能在热解型催化剂中表现出......阅读全文

研究人员在氧还原催化剂方面取得进展

  催化剂材料在多数的电化学能源转化装置中都发挥着至关重要的作用,为高效的能量转化保驾护航。大气中无处不在的氧气是一类常见的氧化剂,因此氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)在能源设备中的应用极为广泛,如燃料电池、金属-空气电池等。目前,最常用的ORR催化剂依旧是P

兼具氧还原和氧析出高活性过渡金属配位的新型电催化剂

  氧电极反应的氧还原(oxygen reduction reaction)和氧析出(oxygen evolution reaction)反应是电化学能量转换过程的重要步骤。研究表明一系列具有纳米结构的过渡金属-氮-碳化合物作为传统贵金属催化剂(例如铂、铱、钌等)的替代物也表现出优异的氧电极反应活性

制备高效、稳定的金属空气电池氧还原催化剂获进展

     Fe1/NC的合成示意图和结构表征图    课题组供图    近期,中科院青岛生物能源与过程研究所研究员梁汉璞带领的能源材料与纳米催化研究组通过一种隔离锚定策略,制备了多孔氮掺杂碳负载的铁单原子催化剂(Fe1/NC)。该方法利用D-葡萄糖、葡萄糖酸锌和组氨酸来分散和锚定铁原子。相关

研究人员发展高活性电催化氧还原反应催化剂

  电催化氧还原反应(ORR)是能源转换和存储中的重要环节,在催化的d-带中心理论的指引下,目前的电催化剂设计与制备正从贵金属向过渡金属基材料的方向发展以降低能源转换的成本。通常主族金属元素由于本身非局域化的外层电子导致其缺乏合适的半满轨道进行多电子催化而被认为活性较差,因而基于主族s区金属制备的材

科学家制备系列高效单原子氧还原电催化剂

燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备,因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而,燃料电池阴极氧还原反应动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率,严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中科院长春应化所徐维林课题组从成本和性能的角度出发,制备了一系列高效、低成本单原子非铂和单原

中国科大模拟生物酶设计制备氧还原反应电催化剂

锰(Mn)基催化剂通常对电催化氧还原反应(ORR)活性较低。然而,在生物界中,锰(II)离子常常是多种金属酶的辅因子。例如,具有Mn辅因子的血红素铜氧化酶(HCO)可以将O2还原成H2O,其活性中心Mn金属离子同时与O和N原子配位。  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料

科学家制备系列高效单原子氧还原电催化剂

   燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备,因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而,燃料电池阴极氧还原反应动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率,严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中科院长春应化所徐维林课题组从成本和性能的角度出发,制备了一系列高效、低成本单原子非铂

合肥研究院在高性能氧还原催化剂研制方面取得进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所应用等离子体研究室博士胡觉与美国布鲁克海文国家实验室研究员Radosav R. Adzic合作,在高性能氧还原催化剂的研制方面取得重要进展。  研究人员通过对催化剂的微纳结构进行设计,采用定向合成及靶向修饰的方法成功构筑了Ti-Au@Pt核-壳

金属空气电池研究获进展-莫来石首次用作氧还原催化剂

  金属空气电池因其原材料丰富、能量密度高、轻便、安全环保等优点,被称为21世纪最具开发前景的绿色能源之一。寻找高性价比的氧还原催化剂是开发金属空气电池的关键难题,也是制约金属空气电池在电动汽车等领域广泛应用的“瓶颈”。  日前,南开大学王卫超教授、美国休斯敦大学姚彦教授联合研究团队,成功将锰基莫来

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

新研究发展二电子氧还原单原子催化剂理性设计策略

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497255.shtm

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

长春应化所制备出系列高效单原子氧还原电催化剂

  燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备,因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而,燃料电池阴极氧还原反应(ORR)动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率,严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中国科学院长春应用化学研究所徐维林研究员课题组从成本和性能的角度出发,制备了一

FIE-Research-article:双氮源-FeNC-催化剂的氧还原反应性能

论文标题:Oxygen reduction reaction performance of Fe-N-C catalyst with dual nitrogen source期刊:Frontiers in Energy作者:Yuan Zhao, Quan Wang , Rongrong Hu , W

MIL101开发出高效铁单原子氧还原催化剂用于锌空气电池

  氧还原反应(ORR)是系列电化学能量转换器件(如金属-空气电池、燃料电池)中的重要阴极反应。商业上,主要选用铂(Pt)基材料作为ORR电催化剂驱动反应进行。而Pt金属储量稀少、价格高昂,不利于大规模应用。因此,开发性能优异且价格低廉的非贵金属催化剂变得尤为重要。当前,碳基负载的铁单原子催化剂(F

二维层状介孔非贵金属电催化剂的高效催化氧还原反应

  燃料电池因具有高效和环境友好等优点,被认为是21世纪的重要动力来源。燃料电池阴极氧还原反应是总体性能提升的限制因素,催化氧还原反应中使用最多的是贵金属铂基催化剂,但面临着高成本和低稳定性等问题。因此,研制新型的具有高催化性能的非贵金属催化剂显得尤为重要。近日,内蒙古大学的张军教授课题组采用一种普

大化所揭示燃料电池铂基氧还原反应电催化剂的协同机制

  近日,我所醇类燃料电池及复合电能源研究中心(DNL0305组)孙公权研究员和王素力研究员团队在高稳定性铂基氧还原反应电催化剂研究方面取得新进展。该团队报道了一种具有超高稳定性的核壳结构铂铑合金(PtRh/Pt)氧还原反应电催化剂,结合密度泛函理论(DFT)计算与AC-STEM、电化学等表征手段,

单位点CrN4/C用作酸性介质中高效稳定氧还原催化剂研究

  非贵金属氧还原催化剂是解决燃料电池成本和贵金属资源短缺问题的必由之路,目前非贵金属氧还原催化剂的研究热点聚焦于单原子Fe-Nx/C材料。然而,在酸性介质中,Fe与中间产物H2O2通过Fenton反应产生强氧化性自由基(ROS),氧化活性位点周围的碳,削弱活性位点催化O2还原能力,致使Fe基催化剂

丙酮酸铁氧还原蛋白还原酶的测定

实验方法原理 丙酮酸合酶,丙酮酸:铁氧还原蛋白 2-氧化还原酶(乙酰-CoA 化)丙酮酸 + CoA + 氧化型细胞色素 c ⇌ 乙酰-CoA + CO2 + 还原型细胞色素 c实验材料 酶样品试剂、试剂盒 Tris-HCl细胞色素 c丙酮酸CoA仪器、耗材 分光光度计实验步骤 实验所需「试剂」具体

丙酮酸铁氧还原蛋白还原酶的测定实验

基本方案             实验方法原理 丙酮酸合酶,丙酮酸:铁氧还原蛋白 2-氧化还原酶(乙酰-CoA 化)丙酮酸 + CoA + 氧化型细胞色素 c ⇌ 乙酰-CoA +

丙酮酸铁氧还原蛋白还原酶的测定实验

实验方法原理丙酮酸合酶,丙酮酸:铁氧还原蛋白 2-氧化还原酶(乙酰-CoA 化)丙酮酸 + CoA + 氧化型细胞色素 c ⇌ 乙酰-CoA + CO2 + 还原型细胞色素 c实验材料酶样品试剂、试剂盒Tris-HCl细胞色素 c丙酮酸CoA仪器、耗材分光光度计实验步骤实验所需「试剂」具体见「其他」

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

电催化还原CO2的新型催化剂

  近年来,电催化还原CO2生成有经济价值的小分子产物研究受到广泛关注,但是如何实现在较负的催化电压下保持较高的催化效率,从而达到高催化产率的目标,一直是领域内的研究难点。日前,中科院青岛生物能源与过程研究所环境友好催化过程研究组设计了一种新型的二维/零维的氧化铋纳米片/氮掺杂石墨烯量子点(Bi2O

新型催化剂实现双功能光催化水氧化/还原

  近日,中科院大连化物所研究员刘健团队与华东师范大学教授胡鸣团队合作,提出了一种新颖、简单的策略,利用普鲁士蓝类似物PBA和二氧化钛(TiO2 )合成了具有非对称性结构的PBA—TiO2  两面神(Janus)微/纳米结构催化剂,实现双功能光催化水氧化/还原。相关研究发表在《尖端科学》上。 J

LB型节能高温变换催化剂的程序升温还原特性

    针对 LB 型节能高温变换催化剂工业应用和还原性能研究的需要,运用程序升温还原(TPR)技术,测得不同升温速率下 LB 型节能高温变换催化剂和某商业催化剂的 H_2-TPR 曲线,并计算 LB 型节能高温变换催化剂的还原反应活化能和频率因子等动力学参数。结果表明,LB 型催化剂主还原峰的还原

LB型节能高温变换催化剂的程序升温还原特性

针对 LB 型节能高温变换催化剂工业应用和还原性能研究的需要,运用程序升温还原(TPR)技术,测得不同升温速率下 LB 型节能高温变换催化剂和某商业催化剂的 H_2-TPR 曲线,并计算 LB 型节能高温变换催化剂的还原反应活化能和频率因子等动力学参数。结果表明,LB 型催化剂主还原峰的还原反应活化

新型阳极析氧催化剂反应活性大幅提升

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、杨化桂,在质子交换膜电解水制氢领域取得重要进展。相关研究发表于《先进材料》。可再生能源驱动的电解水技术被认为是最清洁、最有前景的大规模制氢技术之一,其中质子交换膜电解水(PEMWE)因其制氢速率快,制氢纯度高,制氢输入功率范

研究丙烷无氧脱氢催化剂方面取得进展

图1 ZnO-S-1以及商业K-CrOx/Al2O3类似催化剂的丙烷脱氢/氧化再生催化性能,(a) 转化率;(b) 时空收率;(c) ZnO-分子筛的丙烯生成速率;(d) ZnO-金属氧化物的丙烯生成速率  在国家自然科学基金项目(批准号:21961132026、21878331、91645108、

硫氧还原蛋白融合蛋白的表达和纯化实验

实验材料 融合蛋白试剂、试剂盒 氨苄青霉素甘油色氨酸仪器、耗材 电泳仪培养箱摇床试管实验步骤 1.  将编码目的序列的DNA片段克隆于pTRXFUS或hpTRXFUS质粒上的trxA基因3‘末端,构建符合读框的融合基因,或者于pALtrxA-781的单一Rsr 2位点上插入短肽编码序列。2.  用含

硫氧还原蛋白融合蛋白的表达和纯化实验

基本方案             实验材料 融合蛋白 试剂、试剂盒