“锌中有铜,效率大不同”,双金属电催化剂的高效转化

利用可再生的电能将CO2通过电还原反应(CO2RR)转化为高附加值产物有望缓解CO2排放及其产生的环境问题。合理设计催化剂以最大限度地提高对所需产品的活性和选择性,对于CO2RR的工业化至关重要。CO作为电化学CO2RR的主要产物之一,是合成气(Syngas)的重要组分,后者则是化工行业中最重要的原料之一,被广泛用于甲醇、氨以及合成石油的生产。因此,通过电化学CO2RR高活性、高选择性地制备CO受到了广泛研究。当前,高效制备CO的电催化剂构筑策略包括调控Au、Ag催化剂的纳米结构,合成多金属电催化剂,将过渡金属整合至杂原子掺杂碳材料以及电极表面负载分子催化剂等(图1)。此前已有报道指出,通过在原子尺度上调控两种或多种金属的掺杂行为有利于CO的形成,但研究中往往使用的是Au、Ag等贵金属。开发基于非贵金属,具有高本征活性的电催化剂并探究其活性来源及构效关系仍面临挑战。 图1. 中性pH条件下不同材料CO2RR至CO的电催......阅读全文

研究表明:等离激元催化剂在增强CO2RR方面表现出潜在能力

作为温室气体的主要来源,二氧化碳正在不断恶化大气环境。更糟糕的是,未来全球能源需求也将继续增加,这将加剧二氧化碳的排放。在此条件下,碳中和战略已被提出,其中二氧化碳通过化学过程转化为高附加值的燃料和化工产品,为可再生能源的储存提供了一种可持续的方法。在各种化学方法中,CO2 还原反应(CO2RR)已

能源所开发出高效电催化二氧化碳还原反应催化剂

  用可再生电力驱动CO2电催化还原为甲醇、甲酸等高附加值化学燃料,在解决CO2过量排放的同时,还可以实现间歇性电能向化学能的直接转化,对控制碳平衡、优化能源消费结构等意义重大。由于CO2分子中C=O双键结合稳定,电催化CO2还原反应(CO2RR)所需要的能量较高。因此,开发高效的催化剂提升反应催化

电催化二氧化碳还原领域研究获重要进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/487982.shtm 在国家自然科学基金、博士后创新人才支持计划等项目的支持下,华南师范大学化学学院兰亚乾教授团队近日在电催化二氧化碳(CO2)还原领域取得了重要研究进展。相关研究发表于Angewa

“锌中有铜,效率大不同”,双金属电催化剂的高效转化

  利用可再生的电能将CO2通过电还原反应(CO2RR)转化为高附加值产物有望缓解CO2排放及其产生的环境问题。合理设计催化剂以最大限度地提高对所需产品的活性和选择性,对于CO2RR的工业化至关重要。CO作为电化学CO2RR的主要产物之一,是合成气(Syngas)的重要组分,后者则是化工行业中最重要

中国科大等在原位同步辐射的催化研究中获进展

近日,中国科学技术大学国家同步辐射实验室教授姚涛团队与华中科技大学教授夏宝玉团队、新西兰奥克兰大学博士王子运,综合利用多种同步辐射原位技术,在质子交换膜(PEM)二氧化碳转换机制的研究中取得了进展。2月1日,相关研究成果以Durable CO2 conversion in the proton-ex

纳米限域作用助力电催化碳碳偶联

  由于世界范围内人们对化石燃料的消耗以及过量开采,大气中二氧化碳(CO2)水平持续升高,且已经对环境造成一定破坏。CO2过度排放带来的问题之一就是全球气温升高,这将对人类未来以及地球环境造成深远的影响。CO2电化学还原技术将清洁能源所产生的可持续电力以化学能的形式进行存储,得到具有高附加值的化学品

界面改造新突破:自组装分子层实现二氧化碳高效运转

  近日,西安交通大学教授肖春辉团队以《自组装单分子层界面氢键网络重构调控CO2电还原增效机制》为题的研究成果发表在国际材料领域期刊《先进材料》 (Advanced Materials)。  在“双碳”战略背景下,电催化二氧化碳还原反应(CO2RR)能够利用可再生能源将二氧化碳(CO2)转化为高价值

晶态材料电催化剂助二氧化碳还原

近日,华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队在电催化CO2还原领域取得了重要研究进展。相关研究发表于Angewandte Chemie International Edition。华南师范大学为该论文第一完成单位,论文第一作者为华南师范大学化学学院21级博士研究生孙胜男。 提升CO2电还原反应(CO

福建物构所串联电催化CO2制乙烯取得进展

  将CO2通过电化学方法转化为高附加值的C2+产物如乙烯,不对于“碳达峰”和“碳中和”目标的顺利实现具有积极推动作用,并能减轻人类对化石燃料的过度依赖,然而,目前电催化CO2制乙烯受限于单一活性位点的多电子转移过程和缓慢的C-C耦合步骤,仍面临活性低、选择性差等问题。  近日,中国科学院福建物质结

高性能电催化剂的制备的新思路

  甲酸/甲酸盐作为一种重要的化工原料及燃料被广泛应用于化工、能源等领域。但工业化制备甲酸/甲酸盐的过程十分耗时、耗能,但电化学合成工艺可以在常温常压下得到甲酸/甲酸盐产物,是一种有前景的替代方案。然而,如何设计开发高效稳定的甲酸/甲酸盐电化学合成体系是目前面临的挑战。  电催化CO2还原反应(CO

二氧化碳电催化还原研究取得进展

利用可再生电力通过电化学CO2还原反应(CO2RR)生产高附加值化学品,对可再生碳资源增值具有重要意义。多碳醇因具有高能量密度特性以及与现有能源基础设施的高度适配性,在清洁能源储存与化工原料领域展现出应用前景。目前,电催化CO2RR生成多碳醇的主要挑战在于解决C-C偶联与C-O键断裂的竞争机制导致的

大连化物所开发出单原子合金材料

近日,中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组研究员章福祥团队设计合成了一种单原子铋修饰铜合金催化剂,用于电催化CO2还原。该催化剂展现出优异的C-C偶联功能,显著提高了多碳(C2+)产物的法拉第效率。太阳能光催化技术是实现太阳能至化学能转化的重要方式之一,而高效助催化剂

CO生产效率如何超过90%?这种材料来帮忙

  近年来,由于传统能源的大量使用导致大气中CO2的浓度急剧增加,导致温室效应和环境气候恶化等问题,因此需要采取措施降低CO2的浓度。将CO2转化为可用的化学品是变废为宝的方法。利用可持续能源产生的电进行电催化CO2转化具有温和、环保等优点。然而目前仍然存在着选择性不高、过电位高、电流密度小等缺点需

上海硅酸盐所在仿生构建海胆状纳米催化剂研究中获进展

  电催化还原CO2产生高附加值的化学品和燃料。而热力学稳定的CO2难以被活化,制约其催化反应速率。在多数铋基硫化物中,具有层状结构和高电子迁移率的硫化铋(Bi2S3)作为一种窄带隙(~ 1.3 e V)半导体,已成为在大电流密度下高效转化CO2的潜在材料。  受植物蓟三维分级结构形貌特征以及表面通

大连化物所二氧化碳高效电催化还原研究取得新进展

  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包信和与汪国雄团队在二氧化碳高效电催化还原研究中取得新进展,相关结果发表在《能源和环境科学》(Energy Environ. Sci.)上。  二氧化碳电催化还原反应(CO2RR)可同时实现二氧化碳的转化利用和可再生清洁电能的有效存储,利于

大连化物所二氧化碳高效电催化还原研究取得新进展

  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包信和与汪国雄团队在二氧化碳高效电催化还原研究中取得新进展,相关结果发表在《能源和环境科学》(Energy Environ. Sci.)上。  二氧化碳电催化还原反应(CO2RR)可同时实现二氧化碳的转化利用和可再生清洁电能的有效存储,利于

我所开发单原子合金材料促进电催化CO2还原的CC偶联

近日,我所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组 (DNL1621组) 章福祥研究员团队设计合成了一种单原子铋修饰铜合金催化剂,用于电催化CO2还原,展现出优异的C-C偶联功能,显著提高了多碳(C2+)产物的法拉第效率。  太阳能光催化技术是实现太阳能至化学能转化的重要方式之一,而高效助催化剂的开

光催化二氧化碳还原和水氧化全反应领域新突破

近日,华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队在光催化二氧化碳还原(CO2RR)和水氧化(WOR)全反应领域取得了重要研究进展。相关成果发表于Nature Communications。华南师范大学英才博士后周杰为该论文第一作者,2021级研究生李洁为共同一作,兰亚乾教授和严勇博士为通讯作者。 利用太

Nature子刊:上海高研院框架催化材料后修饰研究取得进展

  近日,中国科学院上海高等研究院研究员曾高峰和副研究员徐庆团队,在共价有机框架(COFs)后修饰用于电催化二氧化碳还原反应方面取得重要进展。相关研究成果以Post-synthetic modification of covalent organic frameworks for CO2 elect

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

福建物构所二维金属烯催化CO2电还原研究取得进展

  在电催化CO2还原反应(CO2RR)的产物中,甲酸/甲酸盐是一种关键的可再生化工原料的中间体和潜在的储氢材料,引起许多领域的关注。近年来,铋基材料由于无毒无害、价格低廉,在CO2RR电催化反应展现出强的稳定中间体的能力,具有大的氢析出电位以及低的一氧化碳(CO)吸附能,被认为是潜在的工业催化剂。

88.7%能效!中国团队革新LiCO2电池技术

近日,西安交通大学化学学院科研成果《晶格压缩驱动的电子局域化与Ir-O耦合作用协同实现超低过电位Li-CO2电池》发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上,西安交通大学化学学院硕士生肖纪元为本文第一作者,西安交大化学学院教授丁书江和副

88.7%能效!中国团队革新LiCO2电池技术

近日,西安交通大学化学学院科研成果《晶格压缩驱动的电子局域化与Ir-O耦合作用协同实现超低过电位Li-CO2电池》发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上,西安交通大学化学学院硕士生肖纪元为本文第一作者,西安交大化学学院教授丁书江和副

锡纳米颗粒催化剂可高效转化CO2

来自英国诺丁汉大学和伯明翰大学的合作团队研发出一种可持续催化剂。这种催化剂在使用过程中活性会增强,能将二氧化碳(CO2)转化为高价值产品。这一成果为设计下一代电催化剂提供了新途径。相关论文发表在10日的《ACS应用能源材料》期刊上。  CO2是全球变暖的主要推手。将CO2转化为有用产品的传统方法通常

清华大学等单原子催化最新成果速览

  限制质子交换膜燃料电池(PEMFCs)大规模应用的关键在于阴极Pt基氧还原(ORR)电催化剂的稀缺性,负载在碳载体上的氮(N)配位过渡金属单原子或双原子催化剂是一类潜在的替代催化剂。然而,大多数的单原子和双原子催化剂都存在稳定性差的严峻挑战。阴离子配位可以调控双原子催化剂的电子结构,从而实现电催

Operando研究Ag修饰Cu2O纳米立方体催化剂

  Angew. Chem. Int. Ed.:Operando研究Ag修饰Cu2O纳米立方体催化剂——对CO2电还原获得液相产物具有增强作用  利用CO2电化学还原反应(CO2-RR)将二氧化碳直接转化为多碳液体燃料,有助于全球经济的脱碳。在这里,作者合成了均匀覆盖着Ag纳米粒子(5  nm)的C

二氧化碳电还原反应机理研究获进展

  近年来,电化学二氧化碳还原反应(CO2RR)作为将二氧化碳转化为高附加值化学品和燃料的绿色技术而备受关注。但是,CO2RR的效率和选择性受到传质的影响。在电极表面,二氧化碳的传质能力决定反应物的供应效率,进而影响反应性能。因此,探讨并量化质量传递对CO2RR的影响,对于优化反应条件和提高反应效率

大连化物所等利用单原子催化剂实现CO2还原CC偶联制乙醇

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员黄延强与中国科学院院士张涛团队,联合香港城市大学教授刘彬、清华大学教授李隽,在单原子催化研究领域取得了新进展,实现了二氧化碳(CO2)电还原C-C偶联高选择性制乙醇。  利用可再生电力构筑CO2高效碳循环,是实现“双碳”目标的重要技术手

新进展!利用单原子催化剂实现二氧化碳还原CC偶联制乙醇

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员黄延强与中国科学院院士张涛团队,联合香港城市大学教授刘彬、清华大学教授李隽,在单原子催化研究领域取得了新进展,实现了二氧化碳(CO2)电还原C-C偶联高选择性制乙醇。  利用可再生电力构筑CO2高效碳循环,是实现“双碳”目标的重要技术手

我所利用单原子催化剂实现CO2还原CC偶联制乙醇

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202311/t20231103_6915239.html   近日,我所催化与新材料研究中心(1500组群)黄延强研究员和张涛院士团队,与香港城市大学刘彬教授、清华大学李隽教授合作,在单原子催化研究领域取得新进展,实现了二