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在大量Fe4+,并进一步证实了OER的电流密度与原位产生的高价铁物种含量密切相关。 电催化析氧材料的研究对氢能源和金属空气电池等领域的发展具有重要意义,但目前商业化的大多为Ru、Ir基等贵金属催化剂,开发性能优异且价格低廉的非贵金属OER催化剂是近年来研究的热点。同时,借助原位穆斯堡尔谱等方法研究OER材料的反应机理进而指导高性能OER催材料合成,已成为探索OER材料的重要手段。此前,已有对Ni-Fe羟基氧化物OER催化剂的原位穆斯堡尔谱研究报道,发现在OER中的确有高价铁物种的存在。但是,该研究报道的观察是在相对较高的电位下生成(......阅读全文

穆斯堡尔共振谱的概念

即无反冲条件下的核γ射线共振谱。由于分辨能力非常高,对核外电子状态的微小变化也能测定,因此可以得到化学位移、分子内的结合状态及分子间相互作用等核外电子的信息。已用于铁、锡、铕、铥、钽等的物理、化学状态的分析中。(见穆斯堡尔谱学)。

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

原位穆斯堡尔谱技术揭示钠离子电池正极工作机制

  近日,中科院大连化物所能源研究技术平台穆斯堡尔谱研究组(DNL2005组)王军虎研究员团队与储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员、郑琼副研究员团队,法国蒙彼利埃大学Moulay Tahar Sougrati博士合作,通过原位穆斯堡尔谱技术揭示普鲁士蓝正极材料在钠离子电池中的充放电机理及容量衰

大化所开发新型穆斯堡尔谱测量装置

  近日,大连化学物理研究所能源研究技术平台穆斯堡尔谱研究组(DNL2005)王军虎研究员团队在前期原位电化学穆斯堡尔谱测试装置基础上,与我所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员、郑琼副研究员团队,法国蒙彼利埃大学Moulay Tahar Sougrati博士合作,开发了原位离子电池57Fe和1

大连化物所穆斯堡尔谱研究芬顿反应机理取得系列进展

  高级氧化技术(包括:光催化、催化湿式氧化、芬顿/类芬顿反应等)是基于羟基自由基(•OH)强氧化性发展而成的深度水处理技术。其中,芬顿/类芬顿反应由于其可以原位产生大量•OH自由基并对污染物具有较高矿化能力而被广泛关注,然而,对非均相芬顿反应机理认识的不足一直制约着其发展。近两年来,大连化物所航天

原位电化学穆斯堡尔谱学综述性讲座

  近日,大连化物所能源研究技术平台穆斯堡尔谱技术研究组(DNL2005组)王军虎研究员等受邀与南开大学罗景山课题组合作,撰写了原位电化学穆斯堡尔谱学及其应用实例介绍的综述性讲座论文(Tutorial review)。   为了解决Fe基和Sn基等非贵金属催化剂在电化学

利用穆斯堡尔谱技术实现对单原子铁催化剂纯度的表征

近日,我所能源研究技术平台穆斯堡尔谱技术研究组(DNL2005组)王军虎研究员团队与韩国蔚山国家科学技术研究院Jong-Beom Baek院士和韩高峰博士团队合作,利用穆斯堡尔谱技术的超高能量分辨率实现了对机械化学法制备的单原子铁催化剂纯度的精准表征。  利用机械化学的方法,可将大块铁等过渡金属直接

研究人员揭示钠离子电池正极工作机制

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王军虎团队与研究员李先锋、副研究员郑琼团队,法国蒙彼利埃大学Moulay Tahar Sougrati博士合作,通过原位穆斯堡尔谱技术揭示普鲁士蓝正极材料在钠离子电池中的充放电机理及容量衰变机制,为其进一步优化提供了新思路。相关成果发表在《纳米能源》上。正极材

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

穆斯堡尔谱仪原理

  穆斯堡尔效应:固体中的某些原子核有一定的几率能够无反冲地发射γ射线,而处于基态的原子核对前者发射的γ射线也有一定的几率能够无反冲地共振吸收。这种原子核无反冲地发射或共振吸收γ射线的现象就是穆斯堡尔效应。  穆斯堡尔谱:当γ射线通过一物体时,如果入射的γ光子的能量与物体中某些原子核的能级跃迁能量相

穆斯堡尔谱仪结构

  穆斯堡尔谱仪的结构如图所示,主要由放射源,驱动装置,放大器,γ射线探测器和数据记录设备组成。在透射穆斯堡尔谱中,因吸收发生共振时透过计数率最小,因此形成倒立的吸收峰。对于一些简单的谱图,只需要进行定性分析就能获得有价值的信息;对于复杂的谱图,则需要将其进行分峰拟合,然后与理论谱线进行比对才能得到

穆斯堡尔谱仪

穆斯堡尔谱仪是用于测定物质γ射线无反冲共振吸收效应的仪器。其基本原理是:由放射源(γ光源)射出的γ光子被样品中存在的穆斯堡尔核(如57Fe,119Sn)所吸收,形成共振吸收谱。样品中穆斯堡尔核与核外化学环境的相互作用会引起共振吸收谱线的位置、形状、数目的变化。反过来利用所测穆谱的这些变化推出穆核周围

穆斯堡尔谱仪的特点介绍

  1、因为是特定核(如57Fe,119Sn)的共振吸收,所以其他核和元素不会对穆斯堡尔效应有所干扰。  2、核外环境对穆斯堡尔效应的影响的作用范围通常比2纳米要小(局限在相邻二、三层离子之内),尤其是对于细晶和非晶态物质非常适用。  3、分辨率非常高,将57Fe的γ共振吸收作为例子,谱线自然宽度(

科研人员开发出一系列电化学制氢纳米电催化剂

  氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源,因具有高质量能量密度、燃烧产物无污染、利用率高等优点,受到世界各国高度重视,被誉为21 世纪最理想的新能源。电解水制氢是一种重要的制氢技术,但在实际制氢过程中,制氢效率较低。因此,科学家们一直致力于研发高性能电解水催化剂,以期实现高效制氢。  中国科学院青岛

深圳先进院等研发双离子电化学活性的新型锂电正极材料

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其团队成员联合英国圣安德鲁斯大学教授Lightfoot、澳大利亚斯威本科技大学教授孙成华、清华-伯克利深圳学院研究员成会明等,成功研发出一种具有阴阳离子双重电化学活性的新型锂离子电池正极材料。这一工作对基于多电化学反应活性中心的

穆斯堡尔谱仪的相关介绍

  穆斯堡尔谱仪用于测定物质γ射线无反冲共振吸收效应的仪器。其基本原理是:由放射源(γ光源)射出的γ光子被样品中存在的穆斯堡尔核(如57Fe,119Sn)所吸收,形成共振吸收谱,样品中穆斯堡尔核与核外化学环境的相互作用会引起共振吸收谱线的位置、形状、数目的 变化。反过来利用所测穆谱的这些变化推出穆核

新型低成本非贵金属电解水催化剂实现18.55%转换效率

  氢能是一种理想的能源载体,开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。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,因而大幅降低制氢成本。其关键是发展廉价、易制备的高性能非贵金属电解水

电解水中的析氧反应

非贵金属催化剂的本征活性低。  氢能是一种理想的能源载体,开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。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,因而大幅降低制氢成本。其关键是发展廉价、

研究揭示光电催化分解水中空穴储存层的水合结构

  近日,中科院大连化物所太阳能研究部李灿院士、施晶莹研究员团队在太阳能光电催化分解水制氢研究方面取得新进展,揭示了保护氮化钽(Ta3N5)光阳极的空穴储存层——水铁矿的水合结构与其空穴储存功能之间的构效关系。相关研究内容发表在《德国应用化学》上。 作为典型的空穴储存层,水铁矿能有效帮助窄带隙半

穆斯堡尔谱仪发展历史

  20世纪发现光(电磁波)的共振散射现象;  1929年昆(Kuhn)指出原子核体系也存在着γ共振散射现象;  1958年穆斯堡尔发现了g辐射的共振吸收中的穆斯堡尔效应;  1960年莎皮罗(前苏联)提出了穆斯堡尔效应的经典解释理论;  1960年维谢尔(Visscher)提出了穆斯堡尔效应的量子

我所揭示光电催化分解水中空穴储存层的水合结构

  近日,我所太阳能研究部李灿院士、施晶莹研究员团队在太阳能光电催化分解水制氢研究方面取得新进展,揭示了保护氮化钽(Ta3N5)光阳极的空穴储存层——水铁矿的水合结构与其空穴储存功能之间的构效关系。  光电催化分解水是利用太阳能获取绿色氢能的理想途径之一。光阳极上水氧化产氧半反应是太阳能光电催化分解

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硫化物

功能仿生催化剂的开发是一个重要的进展,为大规模可持续的氢气生产开辟了道路。尽管自然界存在的固氮酶和氢化酶可以催化析氢反应,但是酶基器件难以为高水平的氢气生产做出重大贡献。这些精妙的生物催化剂具有出色的催化选择性,能够在自然环境中运作,但在极端条件下(如强酸性和碱性介质)将迅速失活。受到固氮酶和氢化酶

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,

什么是兴斯堡试验?

  兴森堡试验是一种胺的化学鉴定方法。它可以很好地区分伯胺、仲级胺和叔胺。这个反应中需将胺与Hinsberg试剂在碱金属氢氧化物存在下混合均匀,然后将氢氧化钠水溶液和苯磺酰氯的混合试剂加入。伯胺形成的磺酰胺可溶于碱,仲胺则形成不溶性的磺酰胺沉淀。叔胺不与苯磺酰氯反应,加入稀酸后不溶性的胺可转化成可溶

物理学方法在古陶瓷考古中的应用(四)

1 、原子发射光谱原子发射光谱目前有激光显微发射光谱、电感耦合等离子体发射光谱等种类,共灵敏度非常高,可达 0.1-10ppm 、误差小(可控制在 1-2% 范围内)、分析速度快,同时可对多元素检测,可对 约 70 种元素 ( 金属元素及磷 , 硅 , 砷 , 碳 , 硼等非金属元素 ) 进行分析。

大连化物所揭示高稳单分散Fe物种在乙烷CO2耦合脱氢反应中的演变规律

近日,中国科学院大连化学物理研究所化石能源与应用催化研究部低碳烃综合利用及沸石催化材料研究组研究员朱向学、李秀杰团队,在低碳烷烃与CO2耦合转化催化剂设计方面取得新进展。该研究在镁铝尖晶石载体上构筑了高稳定性的单分散Fe基催化剂,并通过原位电镜和准原位穆斯堡尔谱揭示了Fe物种分别在有和无CO2参与的

科学家获得界面水分子结构-为绿色制氢提供新途径

  水分子直接参与众多重要的电催化反应,但对处于固液两相界面的水分子在电催化反应过程中的结构变化与作用机制研究一直是电化学领域的难点。近日,厦门大学化学化工学院李剑锋教授课题组与北京大学深圳研究生院潘锋教授团队合作,利用电化学原位拉曼光谱技术揭示了界面水分子结构,解开了界面水分子结构如何调控电催化反

科学家获得界面水分子结构,为绿色制氢提供新途径

  水分子直接参与众多重要的电催化反应,但对处于固液两相界面的水分子在电催化反应过程中的结构变化与作用机制研究一直是电化学领域的难点。近日,厦门大学化学化工学院李剑锋教授课题组与北京大学深圳研究生院潘锋教授团队合作,利用电化学原位拉曼光谱技术揭示了界面水分子结构,解开了界面水分子结构如何调控电催化反

我国学者通过金属铋成功制备电催化合成氨的新型催化剂

  近日,张江实验室上海光源科学中心司锐研究员与北京理工大学殷安翔教授课题组、北京大学张亚文教授/严纯华课题组合作,依托上海光源BL14W1线站,利用原位XAFS探测技术,在非贵金属催化剂提升电化学合成氨技术方面取得了重要进展,相关研究结果以“Promoting nitrogen electrore

第十章-光谱分析概论思考题

  一、学习要求  学习要求  掌握:光学分析法的分类和基本原理;波数、波长、频率和光子能量间的换算;光谱分析仪器的基本构造  熟悉:电磁波谱的分区,电磁辐射与物质相互作用的相关术语;各种光学仪器的主要部件  了解:光谱分析法的发展概况  二、单选题  1.频率可用下列哪种方式表示( )  A、σ/