CdS核金等离子体卫星纳米结构增强光催化析氢反应
通过使用半导体材料光催化将水分解产生氢气是将太阳能转化为清洁化学能的有前景的方法,并且已经引起了相当大的关注。然而,大多数半导体光催化剂由于其窄的光谱响应间隔和高的载流子复合速率而表现出低的光催化活性。目前已经开发了许多策略来处理这些问题,例如能带工程,形态剪裁,用金属或非金属助催化剂加载以及设计新型反应体系。目前获得的纯水光催化制氢的最高能量转换效率仅为1%。然而,这还远远达不到工业化的最低要求。 因此,寻求新的有效策略来进一步提高半导体基催化剂的光催化效率正变得越来越迫切。【成果简介】近日,厦门大学的李剑锋教授(通讯作者)团队开发了一种高活性的CdS核心-金等离子体卫星纳米结构复合催化剂,可有效促进可见光下水分还原产氢。与纯CdS相比,由于Au卫星的表面等离子体共振(SPR)效应,这种催化剂表现出高400倍以上的光催化活性。此外,它们的活性强烈依赖于纳米颗粒的粒径,并且在可见光照射下使用CdS-16nm ......阅读全文
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
2024Pittcon大会聚焦新兴前沿:拉曼光谱学对分子分析的影响
2024年2月25日,Pittcon会议在加利福尼亚州圣地亚哥举行,来自世界各地大学和公司的专家展示了各种拉曼/表面增强拉曼光谱(SERS)方法。如果你错过了,这里是讨论的内容概要。本次研讨会以“共焦拉曼显微镜作为探测加工聚合物和电极支撑膜中化学结构和组成的工具”为题,由得克萨斯理工大学的Carol
福州大学龙金林研究员在《德国应用化学》发表研究成果
最近,福州大学化学学院龙金林研究员与比利时鲁汶大学Maarten教授合作设计了一种基于柔性共价有机框架(COFs)的新型金属-绝缘体-半导体(MIS)光合成体系,在可见光照波段实现了高效的产氢活性。该体系由聚乙烯吡咯烷酮(PVP)覆盖的Pt纳米颗粒和亲水性TP-COFs通过静电自组装方式制备,制
合肥研究院利用表面增强拉曼散射技术监测化学反应
近期,中国科学院合肥物质科学研究院合肥智能机械研究所刘锦淮研究员课题组杨良保研究员等人在利用表面增强拉曼散射技术(SERS)监测化学反应的研究上取得系列进展。 利用具有较高时空解析度的表面增强拉曼散射技术去探索原位催化反应动力学是SERS拓展应用领域的一个重要发展方向。其中,用单颗
铂—非贵金属合金纳米线让析氢变得更容易
记者8月9日从西安交通大学获悉,该校前沿科学技术研究院高传博教授课题组利用表面硫修饰的铂—非贵金属合金纳米线作为催化剂,在碱性条件下实现了高效的电解水析氢性能。这一成果发表在最新出版的国际化学领域权威期刊《德国应用化学》上,该催化剂是通过简单的水热方法合成的,具有较低的制备成本。 碱性条件下的
Au@ZnO纳米颗粒自组装阵列-及其光电催化性能研究获进展
近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室李越课题组,与济南大学教授李村成合作,在Au@ZnO核壳纳米颗粒自组装及光电催化析氢性能研究方面取得进展。图1.Au@ZnO核壳纳米粒子(a) 低倍TEM图,(b) 高倍TEM图,(c) SEM图,(d) HRTEM图。图2.不
增强非贵金属电催化剂析氢活性和稳定性之导电基底复合
高活性电催化剂(特别是导电性能较差)可通过与导电助剂制备复合材料增强导电性,上述导电助剂包括炭黑、纳米碳纤维或超细纤维、石墨碳、rGO、碳纳米管以及聚合物等。将电催化材料与导电基底进行整合通常可改善其性能和稳定性,由于将电催化剂直接与导电基底复合确保了电子传输通路阻抗较低并减少了电催化剂物理分层的可
德国应用化学:新型催化体系实现高效电催化析氢
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员刘健团队与大连理工大学研究员周思,联合天津大学教授梁骥团队,通过单原子催化剂改性碳载体的策略,增强载体与其上负载金属粒子间的相互作用,构筑了钴单原子催化剂掺杂碳载金属钌(Ru)纳米反应器,实现了电催化析氢反应中绿氢的高效制备,为碳载金属纳米催化剂性能的调
理化所光催化分解纯水研究取得新进展
氢气是一种理想的能源载体,能量密度高,而且氢气燃烧不会对环境造成污染。利用太阳能光催化分解水制氢是解决人类能源问题的重要途径。CdS因其适合的能带位置以及带隙宽度,被广泛用作可见光光催化分解水材料。由于快速的光生载流子复合以及光腐蚀问题,CdS在进行光催化产氢过程中需要加入电子牺牲剂,例如甲醇、
析氢反应电催化剂研究:新材料替换铂金
复旦大学26日发布,该校材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展,相关研究成果近日发表于国际期刊《先进材料》。图片来源于网络 氢能原料丰富、燃烧值高、零污染,被科学家和大众寄予厚望。要想发展氢能技术,不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气,这就是析氢反应。但
【催化】空穴传输桥:提高光催化分解水产氧新策略
光催化水分解产氢被认为是一种克服日益严峻的传统能源损耗和温室效应问题的潜在技术 。然而,由于其复杂的多电子和多步骤过程,光催化水氧化的半反应是最终氢气产生速率的决定性因素,并且在最近两年得到了广泛研究。与析氢半反应相比,光催化水分解中的析氧半反应是一个更具挑战的步骤,因为它涉及一个四电子转移过程
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
研究发现精确构建纳米级核壳载氧体可增强化学链制氢稳定性
氢能作为终极清洁能源可有效规避温室效应。近年来,化学链制氢作为高效灵活的能源转化与制备平台获得关注,但该技术对载氧体选择有严格要求,需同时具备较高的氧容量、可调控的反应活性以及在苛刻工况下依然能够保持结构完整等特征。 载氧体在晶格氧释放和恢复过程中发生烧结、团聚和失活,是制约化学链工艺大规模工
纳米结构Si表面增强拉曼散射特性研究
崔绍晖,符庭钊,王欢,夏洋,李超波1. 中国科学院 微电子研究所,北京 100029;2. 中国科学院大学,北京 100049;3. 集成电路测试技术北京市重点实验室,北京 100088 摘要: 为了实现低成本高灵敏度的表面增强拉曼散射效应,制备了一种基于硅表面纳米结构的表面增强拉曼散射效应(SE
理化所人工光合成制氢研究取得进展
能源是人类社会赖以生存的物质基础,是经济和社会发展的重要资源。目前全球每年生产和消费的能源总量已经超过100亿吨标准油,其中90%左右是化石能源。化石能源不可再生,其大规模的开发利用,迅速消耗着地球亿万年积存的宝贵资源,同时引起气候变化、生态破坏等严重环境问题。开发利用可再生能源刻不容缓、势在必
“铠甲催化”实现全光谱光热增强电解水析氧反应
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在“铠甲催化剂”全光谱高效光热催化转化研究上取得新进展。团队以石墨烯封装CoNi金属“铠甲催化剂”为基本单元,构筑了等级纳米笼结构,提升了太阳光吸收率、光热转化效率和催化反应活性,进而实现了全光谱吸收-太阳光热增强电解水析氧反应过程。该工
Nano-Letters:半导体界面电荷传输规律
第一作者:谢关才;通讯作者: 宫建茹 通讯单位 : 国家纳米科学中心 论文DOI:10.1021/acs.nanolett.8b04768 研究背景 向自然学习并力争超越是推动人类社会进步的一个永恒的主题。主要由于植物分子光吸收等原因的限制,自然界光合作用的效率较低。相比之下,半导体具有
掺杂型ZnS纳米粒子的制备及表面修饰对其发光性质的影响
Ag+离子掺杂的ZnS(ZnS:Ag)是一种传统的发蓝光材料。ZnS:Ag商用微米粉的发射光谱峰值位于450 nn左右,在彩色显像管、彩色显示管等方面已有广泛的应用。纳米ZnS:Ag发光材料具有体相材料不可比拟的优势,带给研究者巨大的吸引力。但是,由于Ag+离子难以掺杂进入ZnS基质晶格,给ZnS:
水分解链式反应-量子动力学研究揭示光解水产氢新机制
光激发分解水产生氢气是人类梦寐以求,能够持续获取清洁能源,最终解决能源问题的途径之一。然而,自上世纪七十年代第一次在实验上展示以来,虽然有大量的实验和理论研究,人们对原子层次上的光解水过程及其机理并不清楚。这也阻碍着光解水新材料的发现和光解水效率的进一步提高。图1:模型示意图(a),含时演化的激
《科学》:金纳米颗粒微观结构首次得到揭示
“这是一项应该被写入教科书的重要发现” 纳米颗粒的广泛应用并不意味着科学家对它们的微观结构了如指掌。美国科学家的一项最新研究,首次揭开了科研中经常用到的一种金纳米颗粒的神秘面纱。相关论文以封面文章的形式发表在10月19日的《科学》杂志上。 由于金的活动性弱且对空气和光线都不敏感,实验室中经常用金
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
电化学析氢反应(HER)中LSV曲线不稳定
不是这样的,吸氧,析氢反应只是金属在不同酸碱介质中的一类反应。就像铁在碱性或中性环境里生锈是吸氧,在酸性里是析氢。具体你要看反应有无氧气参与和有没有氢气产生。涉及析氢或吸氧的原电池只是众多的反应中的一小类。另外,析氢和吸氧只是原电池的时候的一个说法,在电解池一般不用
电化学析氢反应(HER)中LSV曲线不稳定
不是这样的,吸氧,析氢反应只是金属在不同酸碱介质中的一类反应。就像铁在碱性或中性环境里生锈是吸氧,在酸性里是析氢。具体你要看反应有无氧气参与和有没有氢气产生。涉及析氢或吸氧的原电池只是众多的反应中的一小类。另外,析氢和吸氧只是原电池的时候的一个说法,在电解池一般不用
电化学析氢反应(HER)中LSV曲线不稳定
不是这样的,吸氧,析氢反应只是金属在不同酸碱介质中的一类反应。就像铁在碱性或中性环境里生锈是吸氧,在酸性里是析氢。具体你要看反应有无氧气参与和有没有氢气产生。涉及析氢或吸氧的原电池只是众多的反应中的一小类。另外,析氢和吸氧只是原电池的时候的一个说法,在电解池一般不用
电化学析氢反应(HER)中LSV曲线不稳定
不是这样的,吸氧,析氢反应只是金属在不同酸碱介质中的一类反应。就像铁在碱性或中性环境里生锈是吸氧,在酸性里是析氢。具体你要看反应有无氧气参与和有没有氢气产生。涉及析氢或吸氧的原电池只是众多的反应中的一小类。另外,析氢和吸氧只是原电池的时候的一个说法,在电解池一般不用
电化学析氢反应(HER)中LSV曲线不稳定
电化学析氢反应(HER)中LSV曲线不稳定不是这样的,吸氧,析氢反应只是金属在不同酸碱介质中的一类反应。就像铁在碱性或中性环境里生锈是吸氧,在酸性里是析氢。具体你要看反应有无氧气参与和有没有氢气产生。涉及析氢或吸氧的原电池只是众多的反应中的一小类。另外,析氢和吸氧只是原电池的时候的一个说法,在电解池
电化学析氢反应(HER)中LSV曲线不稳定
电化学析氢反应(HER)中LSV曲线不稳定不是这样的,吸氧,析氢反应只是金属在不同酸碱介质中的一类反应。就像铁在碱性或中性环境里生锈是吸氧,在酸性里是析氢。具体你要看反应有无氧气参与和有没有氢气产生。涉及析氢或吸氧的原电池只是众多的反应中的一小类。另外,析氢和吸氧只是原电池的时候的一个说法,在电解池
黑色二氧化钛制备与太阳能利用研究获系列进展
二氧化钛作为重要的新能源和环境保护材料,在光催化、太阳能发电、太阳能集热等方面被广泛应用。然而,二氧化钛的太阳能利用面临巨大的挑战,主要原因在于光吸收范围窄、电子-空穴对的分离效率低。二氧化钛只能吸收太阳光谱中~5%的紫外光,而无法利用可见光和近红外光的能量;本征电导率只有~10-10 S/cm
非金属等离子体光催化领域取得重要进展
近日,暨南大学物理与光电工程学院(理工学院)纳米光子学研究院教授娄在祝、李宝军团队与山东大学教授王泽岩团队合作,在非金属等离子体光催化领域取得重要进展。相关成果发表于《先进材料》(Advanced Materials)。微流反应器中高活性等离子体氧化钨光催化叔丁醇脱水反应。研究团队供图论文共同通讯作