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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,为了解决这一瓶颈问题,研究者们投入了大量的精力来探索高活性、低过电压的高效电催化剂。贵金属(通常为Ru和Ir)化合物,已被报道为OER的基准电催化剂,但其高成本和明显的稀缺为其实际大规模应用带来了额外的瓶颈。近年来,过渡金属氧氢氧化物(NiOOH)因其活性高、活性比表面积大且可调、成本低而被认为是碱性介质中OER的非贵金属基电催化剂之一。然而,其较差的导电性和长期的OER稳定性阻碍了其作为OER电催化剂中活性组分的功能。因此,在材料和系统层面上,新的设计理念和综合策略是克服这一长期缺陷的必要条件。其中一个有效的途径是价离子修饰,即在宿主晶格......阅读全文

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

我国开发出多氧键合镍单原子负载石墨烯高效析氧催化剂

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件创新特区研究组研究员吴忠帅团队与上海同步辐射光源研究员姜政团队合作,开发出一种多氧配位单原子镍负载石墨烯二维催化剂,具有高活性、高稳定性的电化学析氧性能。  清洁能源如太阳能、风能的波动性、随机性造成了大量的清洁能源废弃。电催化分解水生成氢气是

我所电解水催化剂的贵金属替代研究取得新进展

  氢能源是一种清洁、高效、可再生的理想能源,电解水制氢是实现工业化廉价制备氢气的重要手段。电解水过程包含析氢和析氧两个半反应,其中由于析氧反应过程在动力学上的困难性成为了电解水制氢的瓶颈。目前商用的析氧催化剂主要为IrO2和RuO2等贵金属,其高昂的价格和稀有的储量制约了这一过程的发展,寻找价格低

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 (2

郑耿锋:钴镍氧化物等电催化剂的电子结构调控进展

  近年来,研究人员在钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的设计、合成上取得了较大的突破,使得该类材料在能源存储与转换领域展现出极其重要的应用潜力。其中,钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的催化活性高度依赖于它们的表面电子结构。因此,可以通过调节钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的表面电子结构来调节其电催化性质。

郑耿锋:钴镍氧化物等电催化剂的电子结构调控进展

  近年来,研究人员在钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的设计、合成上取得了较大的突破,使得该类材料在能源存储与转换领域展现出极其重要的应用潜力。其中,钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的催化活性高度依赖于它们的表面电子结构。因此,可以通过调节钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的表面电子结构来调节其电催化性质。

化学所开发出新型高效电解水催化剂

  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。其关键是如何有效降低电极上析氧反应(OER)和

大连化物所发表“铠甲”催化工作进展报告

  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研究员邓德会、中科院院士包信和团队,在铠甲催化方面的研究工作受到了国际同行的广泛关注,近期在Advanced Materials上发表题为Robust Catalysis on 2D Materials Encapsulating Metals:

科学家开发出高效电解水催化剂

  中科院化学所分子纳米结构与纳米技术重点实验室胡劲松课题组在氢能的清洁获取与应用方面开展了系列研究,并开发出新型高效电解水催化剂。相关成果日前发表于《美国化学会志》等杂志。  据了解,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,从而大幅降低制氢成本。其关键是如何有效降低电极上析氧

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

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

利用钨氧化物中的氧空位控制电子空穴迁移路径

  Angew. Chem. Int. Ed.:利用钨氧化物中的氧空位控制电子空穴迁移路径,以提高其光催化析氧性能  全解水效率主要受到缓慢的析氧动力学的限制。因此,开发活性析氧催化剂是十分必要的。为此,作者设计合成了一种含氧空位的氧化钨光催化析氧催化剂,其析氧速率为683  µmol h-1g-1

总磷去除方法

总磷去除方法污水处理中的化学除磷磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属

【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

Ni3Se4@NiFe水滑石纳米片的制备及其全解水研究获进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员李越课题组在分级异质结构Ni3Se4@NiFe 水滑石纳米片(LDH)的制备及其全解水研究方面取得新进展,相关研究结果发表在Nanoscale Horizons (DOI:10.1039/x0xx00000x)上。  随着能源危机和环境问题的

福建物构所等自支撑MOFs电催化剂研究取得新进展

  电解水技术是从水中获取氢能的一种绿色高效的技术,但是四电子转移的析氧反应(OER)动力学缓慢,由此引发高的析氧过电势制约了电解水制氢的整体效率。因此,开发高效的析氧催化剂从而促进电解水技术的发展已势在必行。近年来,金属有机框架(MOFs)材料作为一种兼具均相催化与多相催化优点的晶态多孔材料,在催

福建物构所等自支撑MOFs电催化剂研究取得新进展

  电解水技术是从水中获取氢能的一种绿色高效的技术,但是四电子转移的析氧反应(OER)动力学缓慢,由此引发高的析氧过电势制约了电解水制氢的整体效率。因此,开发高效的析氧催化剂从而促进电解水技术的发展已势在必行。近年来,金属有机框架(MOFs)材料作为一种兼具均相催化与多相催化优点的晶态多孔材料,在催

硼磷酸锰实现高效电催化水氧化与有机底物的选择性氧化

  Adv. Mater.:硼磷酸锰实现高效电催化水氧化与有机底物的选择性氧化  地球上生命的关键催化反应之一,水氧化成分子氧,发生在由含锰簇介导的光系统II(PSII)的析氧复合体中。在这一研究领域的大量工作包括开发用于析氧反应(OER)的高效人工锰基催化剂。使用人工OER催化剂对有机底物进行选择

物理所开发微纳结构氧化铈材料和新型锂-空气电池催化剂

  萤石型结构的二氧化铈随环境氧分压和温度的变化会形成一些氧空位,具有优异的储氧和释放氧特性,广泛地应用于燃料电池、处理汽车尾气的三效催化剂、光催化、传感器、氧渗透膜和生物医药等领域,长期以来在基础和应用研究上均受到高度重视。特别是,研究发现纳米结构的氧化铈具有一些独特的性质,例如,电

理化所高电流密度下可充放电式锌空气电池研究取得进展

  可逆锌空气电池具有价格低廉、环境友好和能量密度高(1084Wh kg-1)等优势,在便携式交通工具和能量储存器件应用方面潜力巨大。该电池的核心组分是驱动氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的双功能催化剂,但存在动力学缓慢及循环稳定性差等问题。因此,发展廉价、高效的双功能催化剂,对于推动可逆锌

福建物构所新能源硼咪唑框架材料研究获进展

  通过电催化水分解产生氢气和氧气是未来非常有前途的一种替代能源。成功实现这一目标的关键在于开发出高效催化析氧反应(OER)和析氢反应(HER)的电催化剂,尤其是发展高效价廉的过渡金属基电催化剂已成为近年来新能源领域的研究热点。  中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员张健领导的无

高效单原子Fe基催化剂用于锌-空气电池研究获进展

  能源是人类文明进步和发展的物质基础。近年来,随着化石能源的逐渐消耗和日益突出的环境污染问题,人类对绿色、清洁、可再生能源的需求急剧增长。水分解、燃料电池、金属-空气电池等高效、低成本能量存储与转换技术的开发已成为研究的前沿领域。其中,锌-空气电池使用水系电解液具有低成本、安全、环境友好的优势,理

中外学者合作完成电催化分解水研究

  华东理工大学物理系青年教师张波在加拿大多伦多大学做博士后期间,在电催化分解水研究领域取得突破,相关成果近日发表于《科学》。该项研究由多伦多大学、华东理工大学、斯坦福大学、中科院高能物理研究所北京同步辐射中心、加拿大光源、美国布鲁克海文国家实验室等单位研究者合作完成。  电解水技术被认为是存储太阳

CeO2修饰Ni3S2纳米片用于高效电催化析氧

  Facilitating active species by decorating CeO2 on Ni3S2 nanosheets for efficient water oxidation electrocatalysis  吴倩*, 高庆平, 孙丽梅, 郭焕美, 台夕市, 李丹, 刘莉,

新型催化剂制备氢气价格便宜量又足

氢能源作为一类高能量密度的可再生清洁能源日渐受宠,而用电解水方法制备氢气时,以往多使用成本高昂、储量稀少的贵金属催化剂(如氧化铱等)。记者从南京工业大学获悉,该校开发出一种新型的非贵金属催化剂,以代替传统的氧化铱催化剂,价格仅为氧化铱的千分之一,这一研究成果日前在《自然·通讯》上发表。 据

清华大学张如范课题组

  清华大学张如范课题组:二维MOFs负载贵金属纳米晶用于高效水氧化  近日,清华大学张如范副教授课题组等在二维金属有机框架(2D MOFs)纳米片负载贵金属纳米晶用于析氧反应方面取得突破,提出了一种简便、快捷且通用的方法,使贵金属(Ir、Ru及Pt等)纳米晶在温和的条件下负载于2D MOFs纳米片

新型催化剂制备氢气价格便宜量又足

  新型催化剂制备氢气价格便宜量又足  最新发现与创新  科技日报讯 (记者张晔 通讯员周伟)氢能源作为一类高能量密度的可再生清洁能源日渐受宠,而用电解水方法制备氢气时,以往多使用成本高昂、储量稀少的贵金属催化剂(如氧化铱等)。记者从南京工业大学获悉,该校开发出一种新型的非贵金属催化剂,以代替传统的

电解水制氢:如何设计金属碳化物催化剂?

  金属碳化物HER  氢气是重要的清洁能源,具有来源广、能量密度高、无污染等优点。电解水制氢是高效、绿色的制氢途径,但严重依赖贵金属Pt催化剂,亟需发展经济、高效的非贵金属电催化剂。过渡金属碳化物具有类铂的电子性质和催化行为,是一种潜在的析氢电催化剂。近年来,相关研究工作通过合理的设计策略,调控并

高性能电池不是梦!这种材料来实现

  近日,北京大学工学院郭少军课题组研发了一类亚纳米厚且高端卷曲的双金属钯钼纳米片材料,其在碱性电解质中展现出卓越的氧还原反应(Oxygen reduction reaction,ORR)电催化活性和稳定性,突破了阴极反应的缓慢动力学对于相关电化学能源转换/存储器件的限制,显著提升了锌空电池和锂空电

溶氧电极的分类原理和故障排除,您知道吗?

   OxyFerm FDA是一根适合有卫生型要求的应用的电化学传感器。如制药业、生物技术和食品饮料的生产。它有12毫米或25毫米轴直径两种规格,甚至可以倒置安装。该电极使用遵从FDA认证要求的膜,用于有卫生等级要求的生产过程,耐受蒸汽灭菌、高压灭菌和CIP清洗。    一、故障处理   使用极