理化所提出电催化重整废弃塑料路线
中国是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,塑料瓶的主要成份)最大的生产和消费国,2020年中国PET表观消耗量达到3298万吨。PET化学性质稳定,在自然环境下的降解周期达到200-400年,因此必须对废弃PET加强回收利用,阻止其对环境的污染以及碳资源的浪费。目前全世界对废弃PET的回收方式主要有两种,机械回收和热化学回收。在国内,机械回收占PET总体回收份额的90%以上,但是机械回收不能实现闭环回收,最终还将要对其进行填埋或焚烧。相比之下,热化学回收理论上可以达到闭环回收的目的,最终做到“瓶到瓶”回收,但是热化学回收路线转化效率低,经济性较差,市场占有率低。 近日,中国科学院理化技术研究所陈勇团队提出电催化重整废弃PET路线,将废弃PET转化为具有高经济附加值的对苯二甲酸钠、草酸钠和氢气。该项技术不仅实现了对废弃PET的资源化和能源化回收,有助于降低二氧化碳排放,同时具有较高的经济效益。 此项工作提出了......阅读全文
电催化固氮合成氨和尿素方面获系列进展
将氮气和二氧化碳同时转化为高附加值的尿素,起到人工固氮和固碳的作用,对碳中和战略的实现具有重要意义。但传统的工业合成氨和尿素过程存在高能耗问题,造成资源浪费。近日,中国科学院过程工程研究所发展出一系列半导体基电催化剂,实现了常温常压下合成氨和尿素,该发现对推动惰性气体分子的高值化利用和优化具有重
我所提出电催化脱硝理性设计新方案
近日,我所催化基础国家重点实验室计算和数据驱动催化研究组(511组)肖建平研究员团队在氮氧化物(NOx)转化研究方面取得新进展,提出实现电催化脱硝(N2为目标产物)应从催化剂工程转向反应器优化。NOx的处理是一个重要的环境问题,也是实现高效二氧化碳电还原(eCO2RR)的必要前提。肖建平团队在前期的
液相核磁共振波谱在电催化中的应用
核磁共振是基于原子尺度的量子磁物理性质。自旋不为零的原子核磁矩μ为:μ = γIh/2π (1)其中γ为磁旋比,是自旋核的磁矩和角动量矩之间的比值,是各种原子核的特征常数;I为原子核的自旋量子数;h为普朗克常数,为6.626×10-34 J∙s。在外磁场中,自旋的能量E与磁场强度B0和磁矩μ有关:E
稻草变黄金:生物质电催化转化实现绿色高效升级
记者从中科院合肥物质科学研究院获悉,该院固体所在生物质电催化转化方面取得重要进展,实现了生物质平台分子—糠醛的绿色电催化转化升级。研究成果日前发表在《应用催化》上。 生物质作为一种重要的可再生资源产生方式,被看作是替代化石能源制备燃料与化学品的重要途径,其中纤维素作为生物质最主要的组成部分,占
电催化还原二氧化碳迎来曙光?
近年顶刊发文看电催化剂的工业化进展 二氧化碳通过电解转化成有使用价值的化学品一直是研究人员关注的科研领域。特别是在低于100摄氏度的低温条件下进行二氧化碳的电化学转变目前已经接近实现工业规模。而在基础研究领域,仅在2019年就有超过600篇论文涉及到了相关催化剂的优化改良。在这里,我们精选
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
科学家实现室温下电催化乙炔加氢制乙烯
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员邓德会、副研究员于良团队提出室温下直接用水做氢源的高效电催化乙炔加氢制乙烯新路径。相关研究成果发表在《自然—通讯》上。 作为世界上产量最大的化工产品之一,乙烯主要来源于高温石脑油裂解。鉴于我国富煤少油的资源禀赋,开发以煤基乙炔为原料的高效乙炔加氢制乙烯过
宁波材料所在电催化制氢领域取得新进展
随着人们对生活品质要求的大幅提高以及国家层面能源政策的调整,可再生能源将会在可见的未来扮演极其重要的角色。然而,可再生能源存在间歇性问题,例如太阳能受到昼夜变化、阴雨天气的限制,风能受到气候以及风速不稳的影响,因此,需要大力探索可再生能源富余电力转化技术。其中,电催化制氢气技术是目前最优的方案之
大连化物所团队实现室温下电催化乙炔加氢制乙烯
近日,中科院大连化学物理研究所研究员邓德会、副研究员于良团队提出室温下直接用水做氢源的高效电催化乙炔加氢制乙烯新路径。相关研究成果发表于《自然—通讯》。 作为世界上产量最大的化工产品之一,乙烯主要来源于高温石脑油裂解。鉴于我国富煤少油的资源禀赋,开发以煤基乙炔为原料的高效乙炔加氢制乙烯过程具
双原子电催化剂理性设计与构筑研究获进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员章福祥、肖建平团队,在双原子电催化剂(DACs)理性设计与构筑方面取得进展。团队基于具有优异导电性和水稳定性的金属有机框架材料(cMOF),通过对铜-镍双原子活性中心的精准调控,实现了在工业级电流密度下,接近100%选择性地高效合成氨,揭示了硝酸根电还原合
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
我所实现室温下电催化甲烷和氧气转化制甲酸
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202403/t20240308_7021154.html近日,我所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心(509组群)邓德会研究员、崔晓菊副研究员和于良副研究员等在甲烷室温电催化转化的研究中取得新进展,实现了由
中国科大在电催化析氢研究方面取得新进展
近日,中国科学技术大学博士生苏建伟和杨阳(导师陈乾旺教授)通过理论计算,提出了将少量的贵金属钌与过渡金属钴合金化来提升钴催化活性的思想,并设计出了一种以金属有机框架化合物为前驱体来制备氮掺杂的类石墨烯层包裹合金内核复合结构的工艺。所制备的复合纳米结构作为碱性析氢电催化剂表现出与贵金属可比的析氢性
变废为宝!离场电催化技术可实现硫化氢全分解
硫化氢是一种剧毒化合物,但同时又是一种重要的资源,通常伴生或副产于天然气开采、炼油行业和煤化工过程。中国科学院大连化学物理研究所李灿院士团队研发成功了离场电催化技术,在室温、常压下实现硫化氢全分解制氢和硫磺,有望替代工业现行的克劳斯技术,实现天然气开采、炼油行业和煤化工过程中硫化氢的消除和资源化利用
二氧化碳电催化转化研究获进展
中科院上海高研院——上海科技大学低碳能源联合实验室在电催化二氧化碳(CO2)还原转化生成甲酸和乙醇方面均取得重要进展,相关研究结果日前发表于《德国应用化学》。 现代社会消耗了大量煤、石油和天然气等化石能源,使温室气体如CO2排放量急剧增加,引起了全球气候变暖等日益严峻的环境问题。如何高效率地获
大连化物所实现室温下电催化甲烷和氧气转化制甲酸
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能源与环境小分子催化研究中心研究员邓德会以及副研究员崔晓菊和于良等,在甲烷室温电催化转化的研究中取得进展。该研究实现了由高压-电芬顿驱动的甲烷与氧气室温高效催化转化制甲酸新过程。 甲烷与氧气直接催化转化制高附加值含氧化学品,是天然气资源高
双原子电催化剂理性设计与构筑研究获进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员章福祥、肖建平团队,在双原子电催化剂(DACs)理性设计与构筑方面取得进展。团队基于具有优异导电性和水稳定性的金属有机框架材料(cMOF),通过对铜-镍双原子活性中心的精准调控,实现了在工业级电流密度下,接近100%选择性地高效合成氨,揭示了硝酸根电还原合
原子力显微镜原位分析能力——电催化与光催化
实现“双碳”目标,新能源是主战场。新能源的基础是新材料,就像锂电池的勃发离不开正负极材料/隔膜材料/电解液的进步,钙钛矿材料的迭代也推动了光伏产业的更新。对于这些新材料的纳米结构和性质研究,原子力显微镜是非常合适的观测工具,尤其是原子力显微镜对各种环境的兼容性,使其具备了对反应过程和测试过程的原位
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
在酸性环境中极端稳定的高性能电催化剂
氢能源是当前最具应用前景的高效清洁新能源技术。相比传统的甲烷水蒸气重整制氢工艺和碱性电解水工艺,质子交换膜水电解装置具有启动速度快、氢气纯度高、产氢速率快、电流密度大和能量效率高等显著优势,有望成为下一代先进清洁制氢方法。然而,在酸性介质中非铂基催化剂一般很不稳定,活性金属成分容易在电解池操作过
大连化物所实现室温下电催化甲烷和氧气转化制甲酸
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能源与环境小分子催化研究中心研究员邓德会以及副研究员崔晓菊和于良等,在甲烷室温电催化转化的研究中取得进展。该研究实现了由高压-电芬顿驱动的甲烷与氧气室温高效催化转化制甲酸新过程。甲烷与氧气直接催化转化制高附加值含氧化学品,是天然气资源高值化利用
化学所开发出加快电催化水下产气的通用方法
因在可持续和高效能源系统中的潜在应用,能源气体(如氢气、一氧化碳和氧气)引起了全世界广泛关注。设计和研发可实现水下高效电催化产气的催化剂成为该领域当前的研究热点,并面临着同时提高反应传质速率和催化剂长期稳定性的挑战。 最近,在国家自然基金委和中国科学院的支持下,中科院化学研究所王铁课题组在前期
合肥研究院在生物质电催化转化方面取得进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所在生物质电催化转化方面取得新进展,该工作不仅展示了生物质平台分子——糠醛的绿色电催化转化升级过程,还对电催化转移加氢机理进行了深入探究。相关研究成果发表在期刊Applied Catalysis B: Environmental(doi.org/10
新研究提出“双自建门控增强电催化析氢”策略
电催化析氢是目前最有前途的绿色制氢技术之一,是实现可再生清洁能源的重要途径。近日,武汉大学一项关于双自建门控调控电催化析氢活性的最新研究,提出了一种“双自建门控”的策略调控催化剂的电子结构,实现了对催化剂本征活性的极大提升,并以研究性论文的形式,发表在《先进材料》。 电
新研究!石墨炔基新型高效非金属电催化剂
燃料电池是一种重要的新能源装置,其中最新发展的金属-空气电池更是被寄予厚望。然而,金属-空气电池中阴极氧还原和正极氧析出反应动力学过程缓慢,需要大量的贵金属催化剂,大大增加了电池的成本,阻碍了金属-空气电池的大规模商业化进程。中国科学院青岛生物能源与过程研究所碳基材料与能源应用研究组,在制备高效
分子电催化剂作为“宾客”,可逆地结合到电极表面
图片来源:René Wick-Joliat、Tulsi Voralia/Nature Chemistry 通常,分子催化剂可以提供一些好处,例如更好的选择性,但其稳定性却不佳。 针对该问题,在本期《自然—化学》封面文章中,研究人员开发了一种方法,利用主客体相互作用将分子催化剂固定在电极
构建电催化硝酸盐还原反应的选择性模型
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488284.shtm 近日,中科院大连化学物理研究所研究员肖建平团队在电催化反向氮循环合成氨研究方面取得新进展,构建了电催化硝酸盐还原反应的选择性模型。相关成果发表在《物理化学快报》上。 电催化
我国学者在尿素电催化转化机理研究方面取得进展
在国家自然科学基金项目(批准号:22006039、21876049、21972023、21773032、22022301)等资助下,华东理工大学杨雪晶研究员、李佳男博士等与复旦大学合作者,以尿素电催化氧化反应产物归趋为核心,针对经典的活性镍基材料,采用同位素示踪动力学、密度泛函理论计算等多种手段
新研究提出“双自建门控增强电催化析氢”策略
电催化析氢是目前最有前途的绿色制氢技术之一,是实现可再生清洁能源的重要途径。近日,武汉大学一项关于双自建门控调控电催化析氢活性的最新研究,提出了一种“双自建门控”的策略调控催化剂的电子结构,实现了对催化剂本征活性的极大提升,并以研究性论文的形式,发表在《先进材料》。 电
新研究提出“双自建门控增强电催化析氢”策略
电催化析氢是目前最有前途的绿色制氢技术之一,是实现可再生清洁能源的重要途径。近日,武汉大学一项关于双自建门控调控电催化析氢活性的最新研究,提出了一种“双自建门控”的策略调控催化剂的电子结构,实现了对催化剂本征活性的极大提升,并以研究性论文的形式,发表在《先进材料》。 电催化析氢反应过程中,缓慢