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
研究实现人工光合作用高效稳定制氢
近日,中国科学技术大学教授孙海定、熊宇杰团队联合武汉大学刘胜院士团队,通过创新设计一种晶圆级可制造的新型硅基氮化镓纳米线光电极结构,实现了高达10.36%的半电池太阳能制氢效率,并在高电流密度下稳定产氢超过800小时,首次将光电极使用寿命从小于100小时的“小时级”推进至“月级”,成功突破传统光电制
拉曼知识(五)哪些材料可以作为表面增强活性基底?
哪些材料可以作为表面增强拉曼活性基底?SERS被应用在科学研究各个领域的一个重要原因在于SERS活性基底的多样性。SERS效应的强弱一方面来自SERS基底所使用的材料,另一方面还受到基底的大小和形貌因素的影响。半导体基底;作为新开发的SERS活性基底,半导体纳米材料具备很多以金属为原料的传统基底所不
《自然》发表:找到铂催化剂晶格应变的精准、连续调节路径
记者10月8日从西安交通大学获悉,该校前沿科学技术研究院金明尚教授团队与上海交通大学邬剑波教授、美国加州大学河滨分校殷亚东教授课题组密切合作,找到铂催化剂晶格应变的精准、连续调节路径。该成果以《调控铂催化剂表面实现高效电催化》为题,于10月6日发表在国际著名科学期刊《自然》上,它不仅从根本上探索
铂催化剂晶格应变的精准、连续调节路径
10月8日从西安交通大学获悉,该校前沿科学技术研究院金明尚教授团队与上海交通大学邬剑波教授、美国加州大学河滨分校殷亚东教授课题组密切合作,找到铂催化剂晶格应变的精准、连续调节路径。该成果以《调控铂催化剂表面实现高效电催化》为题,于10月6日发表在国际著名科学期刊《自然》上,它不仅从根本上探索应变
JACS:在Cu纳米点修饰的Ni3S2纳米管上高效析氢
Cu NDs/Ni3S2 NTs-CFs微观结构的示意图 低成本的过渡金属二硫族化合物(MS2)作为用于析氢的替代催化剂引起了极大的兴趣。然而,在MS2(S-Hads)上形成硫-氢键,这将严重抑制析氢反应(HER)。近日,中山大学李高仁教授(通讯作者)介绍了在碱性介质中碳纤维(CF)(Cu ND
光催化制氢研究获进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519560.shtm
光催化剂一步到位将硫化氢转化为氢
英国莱斯大学和美国普林斯顿大学科学家借助金纳米颗粒,仅需一个步骤,就将石化炼油厂产生的臭气熏天的副产品硫化氢转化成了氢气。新工艺效率高且成本低廉,在节能环保的同时还有望促进氢经济的发展。相关研究刊发于最近的美国化学学会《能源快报》杂志。 硫化氢气体具有明显的臭鸡蛋味,通常来自下水道、堆场和垃圾填
我国学者在低成本电解水析氢催化领域取得重要进展
图 (a)DNTs-Cu的畸变纳米孪晶结构;(b)DNTs-Cu的析氢催化性能;(c)DNTs-Cu的催化稳定性;(d)DNTs-Cu与其他已报道Cu基催化剂的催化性能对比 在国家自然科学基金项目(批准号:52071083、52401292、22172003、12074016、12274009)等
析氢和析氧过程发生的原因和机理
就是说,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,这就叫做过电位.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
研究发现半导体光催化剂中单步两电子转移机理
8月31日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室(筹)太阳能研究部李灿院士团队首次揭示了强碱条件下半导体与分子产氢催化剂之间两电子转移机理,相关研究成果以通讯形式发表在《美国化学会志》上。 该研究团队多年来一直从事半导体与分子催化剂(金属络合物分子)耦合体系的研究,旨在利
研究发现半导体光催化剂中单步两电子转移机理
8月31日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室(筹)太阳能研究部李灿院士团队首次揭示了强碱条件下半导体与分子产氢催化剂之间两电子转移机理,相关研究成果以通讯形式发表在《美国化学会志》上。 该研究团队多年来一直从事半导体与分子催化剂(金属络合物分子)耦合体系的研究,旨在利
单个光催化剂粒子不同晶面的光生电荷的光电成像实现
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及洁净能源国家实验室太阳能研究部李灿、所百人计划学者范峰滔和博士生朱剑等在国际上利用自主研制的纳米表面光电压成像系统,首次实现了单个光催化剂粒子不同晶面的光生电荷的光电成像,发现半导体粒子不同晶面间存在不同的空间电荷层内建电场可以促进光生电
二维金属有机框架中长寿命电荷分离态有大作用
近日,中科院大连化学物理研究所研究员金盛烨团队与研究员孙承林团队合作,在二维金属有机框架(MOFs)载流子动力学研究方面取得了新进展,提出并论证了长寿命内部电荷分离态对二维 MOFs光催化性能的提升具有关键作用。相关研究成果发表于《美国化学会能源快报》。 金属有机框架作为一种有机-无机杂化类材
群英荟萃-第二届表面增强拉曼光谱国际会议苏州开幕
分析测试百科网讯 2019年11月7日,第二届表面增强拉曼光谱国际会议(SERS-2019)在苏州同里湖大饭店开幕。SERS-2019由苏州大学、厦门大学主办,江苏省化学化工学会、苏州市化学化工学会、苏州市精准催化技术重点实验室、固体表面物理化学国家重点实验室协办。分析测试百科网作为本次会议的支
合肥研究院制备单根可视化的表面增强拉曼光谱纳米反应器
近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所刘锦淮课题组的研究员杨良保等人成功制备了单根可视化的表面增强拉曼光谱(SERS)纳米反应器,并利用其监测及检测了等离子驱动和小尺寸金纳米颗粒催化的两种化学反应。该成果不仅实现了对两种催化体系的检测及监测,对设计更好的SERS活性平台及监测
增强非贵金属电催化剂析氢活性和稳定性之化学掺杂
金属和金属合金电催化活性趋势与电催化剂的电子结构和性质有关。同样,“促进”物种对某些电催化剂本征活性的影响已有报道。因此可利用掺杂来调整电催化剂的电子特性,将缺电子或富电子的物质引入主体材料,可以调整其费米能级,改善其它电学性能,进而增强其电催化活性。上述掺杂物种也可能改变催化中心的氧化态以改变其本
FNP制备有机纳米光催化剂
瞬时纳米沉淀法(Flash Nanoprecipitation, FNP)采用多通道的涡流混合器系统实现良溶剂与反溶剂的快速、可控混合,基于动力学调控纳米聚集体的形核与生长过程,是一种低成本、可连续运转、易规模化的纳米材料制备方法。华东理工大学朱为宏教授课题组前期创新采用FNP方法成功地实现了对
合肥研究院制备单根可视化的表面增强拉曼光谱纳米反应器
近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所刘锦淮课题组的研究员杨良保等人成功制备了单根可视化的表面增强拉曼光谱(SERS)纳米反应器,并利用其监测及检测了等离子驱动和小尺寸金纳米颗粒催化的两种化学反应。该成果不仅实现了对两种催化体系的检测及监测,对设计更好的SERS活性平台及监测催化体系有
单链DNA编码金纳米粒子法实现动态“纳米”分子反应
近日,中国科学院上海高等研究院光源科学中心物理生物学研究室、中国科学院上海应用物理研究所和上海交通大学合作发展了一种用单链DNA编码金纳米粒子的方法,并实现了动态“纳米”分子反应。该方法通过设计一条多嵌段的单链DNA序列,可以赋予金纳米粒子类似原子的离散价态和正交价键。这些“纳米”原子则可通过D
比较TiO2和CdS作为光催化剂的优缺点
TiO2和CdS的催化活性都很高,但是CdS在光照射时不稳定,光阳极腐蚀产生Cd2+,对生物有毒性,对环境有害。TiO2光照后不发生光腐蚀,耐酸碱性好,化学性质稳定,对生物无毒性,来源丰富,世界年消费量为350万吨。
福建物构所钛氧团簇基复合光催化材料研究获进展
为解决当前的能源与环境问题,光解水产氢具有重要研究意义,但目前研发的催化剂在光响应范围、光生载流子分离效率、稳定性及产氢活性等方面还存在很多问题。比如常用的二氧化钛材料仅在紫外光区作用,限制了太阳能利用效率;而可见光响应的硫化镉材料效率较低,并且稳定性差。因此,制备高效、稳定的可见光驱动产氢催化
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(
科学家发现光子晶体可调控等离激元光催化反应机制
近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员李灿团队在等离激元耦合光子晶体光催化研究中取得新进展。团队通过将金(Au)等离激元纳米颗粒组装在二氧化硅(SiO2)光子晶体中,并辅之以铂(Pt)催化剂,构建了三维催化剂PtAu/SiO2,实现了光子和等离激元量子效应的协同,进而以光催化甲
科学家提出单原子和团簇协同光催化新机制
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王峰、副研究员罗能超团队和意大利的里雅斯特大学Paolo Fornasiero教授合作,在光催化甲醇无氧脱氢方面取得新进展。团队通过离子交换和光沉积先后将Pd单原子和Pd团簇引入光催化剂表面,两者作为空穴和电子的聚集位点,分别参与氧化和还原半反应,最终实现甲醇
DNA模板原位光还原Ag/Au核壳纳米粒子的光谱学研究
随着纳米材料的发展,具有较好等离子体共振的金银复合金属材料,逐渐成为人们研究的重点。贵金属复合材料在表面增强拉曼光谱的测量领域,具有较强的"热点效应",成为一种较好的SERS基底材料。金和银本身就是很好的等离子体共振效果,适合作为表面增强拉曼光谱增强的基底材料,但是金银核壳式结构具有更好的增强效
化物所金盛烨2DMOFs最新研究光催化性能大提升
近日大连化物所金盛烨研究员团队与孙承林研究员团队合作,在二维(2D)金属有机框架(MOFs)载流子动力学研究方面取得新进展,提出并论证了长寿命内部电荷分离态(ICS)对2D MOFs光催化性能的提升具有关键作用。 金属有机框架(MOFs)作为一种有机-无机杂化类材料,具有种类多样、结晶性高、比表面
大连化物所:又发现一项提升光催化性能的关键作用
近日,我所超快时间分辨光谱与动力学研究组(1110组)金盛烨研究员团队与孙承林研究员团队合作,在二维(2D)金属有机框架(MOFs)载流子动力学研究方面取得新进展,提出并论证了长寿命内部电荷分离态(ICS)对2D MOFs光催化性能的提升具有关键作用。 金属有机框架(MOFs)作为一种有机-无
解释析氢和析氧过程发生的原因和机理
就是说,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,这就叫做过电位.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
中国科大发现基于纳米配位化学新型广谱光催化制氢技术
太阳能和氢能是公认的清洁能源,有望缓解当前全球范围的能源危机。光催化分解水制氢技术是一种可以直接将太阳辐射能转化为氢能的途径,是极具发展潜力的新能源技术。光催化制氢技术是基于半导体带间跃迁的一种作用机制,其实际应用目前主要受限于催化剂成本和能量转换性能。有机半导体材料通常由自然界丰富的碳、氢、氮
中科大发现基于纳米配位化学的新型广谱光催化制氢技术
太阳能和氢能是公认的清洁能源,有望缓解当前全球范围的能源危机。光催化分解水制氢技术是一种可以直接将太阳辐射能转化为氢能的途径,是极具发展潜力的新能源技术。光催化制氢技术是基于半导体带间跃迁的一种作用机制,其实际应用目前主要受限于催化剂成本和能量转换性能。有机半导体材料通常由自然界丰富的碳、氢、氮