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
科学家制备系列高效单原子氧还原电催化剂
燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备,因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而,燃料电池阴极氧还原反应动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率,严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中科院长春应化所徐维林课题组从成本和性能的角度出发,制备了一系列高效、低成本单原子非铂
二氧化碳电催化转化制甲酸研究获进展
可再生能源驱动的二氧化碳(CO2)电化学还原技术是前景广阔的可持续未来技术。在安培级电流密度下,实现可储存液体燃料的高效生产是二氧化碳电还原技术的瓶颈。同时,在大电流密度下,催化剂表面无论发生CO2还原反应还是析氢反应,H+的快速消耗均使局部处于强碱环境,输入的大部分CO2未被还原,而是通过与OH-
科学家揭示光电催化水氧化界面电荷转移规律
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/494979.shtm
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
中国科大模拟生物酶设计制备氧还原反应电催化剂
锰(Mn)基催化剂通常对电催化氧还原反应(ORR)活性较低。然而,在生物界中,锰(II)离子常常是多种金属酶的辅因子。例如,具有Mn辅因子的血红素铜氧化酶(HCO)可以将O2还原成H2O,其活性中心Mn金属离子同时与O和N原子配位。 近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料
合肥研究院在电催化电极材料的构筑及应用方面取得进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室研究员李越课题组在电催化电极材料的构筑及应用方面取得新进展,相关研究结果发表在国际期刊Journal of Materials Chemistry A (J. Mater. Chem. A, 5, 11163-11170 (20
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
电催化二氧化碳制备多碳醇燃料获突破
中国科学技术大学教授俞书宏课题组与多伦多大学教授Sargent课题组在电催化二氧化碳制备多碳醇燃料方面取得突破性进展,首次提出在二氧化碳的电还原过程中,通过调控碳—碳偶联“后反应”步骤,抑制烯烃产生实现高效多碳醇转换,为高能量密度液体醇燃料(发动机燃料)的选择性制备提供了新的设计思路。该成果近日发表
光和电催化二氧化碳还原领域获研究进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491040.shtm 在国家自然科学基金、中国博士后基金等项目的支持下,华南师范大学化学学院兰亚乾教授团队在光和电催化二氧化碳(CO2)还原领域取得了重要研究进展。相关研究近日发表于Science
化学所等石墨烯电催化分解水析氢领研究取得进展
电催化分解水制氢是减少环境污染及实现可再生清洁能源的重要途径。开发高效、稳定的制氢催化剂具有重要的科学价值和现实意义。石墨烯材料因其具有比表面积大、导电性好、稳定性高等优势,被广泛应用于电催化分解水制氢的研究中。但目前为止,石墨烯材料还仅仅作为催化剂的载体使用,通过助催化剂的负载或者杂原子掺杂等
大化所天然气中有害气体电催化资源化利用研究获进展
近日,我所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部李灿院士、宗旭研究员、马伟光博士等人发展电催化技术将天然气中二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S)资源化转化的研究取得进展,相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。 天然气的主要成分为甲烷(CH4),同时伴随产
研究实现电催化高压一氧化氮高效合成氨
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员邓德会、副研究员崔晓菊、研究员于良团队在一氧化氮电催化合成氨的研究中取得新进展。团队创新性地构建了高压-电催化体系,并开发出具有独特三维多级孔结构的整体式铜纳米线阵列催化剂,实现了安培级电流密度下高效、长寿命的一氧化氮电催化合成氨。该工作为工业废气中一氧化氮污
研究开发低对称性催化剂,首次揭示其电催化还原反应
近日,山东大学研究团队就高熵氧化物纳米颗粒在二氧化碳电催化还原中的空间结构调控研究获得新成果,发表于《先进材料》。近年来,高熵氧化物(HEOs)凭借其多元素组成和独特的催化性能引起了广泛关注。这些材料能够通过多金属阳离子之间的协同作用,调整其晶体结构和局部对称性,从而在各种催化反应中展现出优异的表现
大连化物所实现电催化一氧化氮高效合成氨
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理论催化创新特区研究组研究员肖建平团队,联合碳基资源电催化转化研究组研究员汪国雄团队,在电催化一氧化氮还原反应(eNORR)合成氨研究方面取得了新进展。该研究在Cu6Sn5合金催化剂上实现了96.9%的氨法拉第效率和安培级电流密度。 氮氧
电催化二氧化碳制备多碳醇燃料获突破
中国科学技术大学教授俞书宏课题组与多伦多大学教授Sargent课题组在电催化二氧化碳制备多碳醇燃料方面取得突破性进展,首次提出在二氧化碳的电还原过程中,通过调控碳—碳偶联“后反应”步骤,抑制烯烃产生实现高效多碳醇转换,为高能量密度液体醇燃料(发动机燃料)的选择性制备提供了新的设计思路。该成果近日
化学所在漆酶生物电化学和电催化研究方面取得进展
漆酶作为一种多铜族氧化酶,因其能够实现在较低过电位下对氧气分子的电化学催化还原,因而在生物燃料电池和生物电化学的传感研究领域中备受关注。和其他生物酶相似,漆酶具有复杂的分子结构,其活性中心的铜离子(氧化酚类底物的T1铜离子和还原氧气的T2-T3铜簇,图1)深埋于酶分子的内部。这些特点决定了在常规
高曲率多层纳米结构包覆过渡金属氮碳材料用于氧电催化
全文速览 近日,陕西师范大学郑浩铨教授、林海平教授和曹睿教授合作,设计制备了一种新型高曲率多层弯曲结构(也称为洋葱碳结构,onion-like carbon, OLC)纳米球包覆Co-N-C(OLC/Co-N-C)材料,如下图1所示。与20%Pt/C+RuO2复合贵金属催化剂相比,OLC/
表面可控的IrOx纳米材料-具有优异的电催化分解水的性能
氢能是最有前途的绿色能源形式之一,而水的电催化分解是得到高纯度氢的理想过程。近些年来,人们发现利用固体聚合物电解质膜在酸性介质中进行水的电解能使得氢气的生产和分离变得更加容易。因此,对于在酸性介质中具有高活性和寿命的金属Ir基电解水催化剂的研究和开发也引起许多科研工作者的关注。已有的研究表明,含
长春应化所制备出系列高效单原子氧还原电催化剂
燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备,因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而,燃料电池阴极氧还原反应(ORR)动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率,严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中国科学院长春应用化学研究所徐维林研究员课题组从成本和性能的角度出发,制备了一
用于燃料电池电催化的高指数面金属合金纳米粒子|AM
美国西北大学Chad A. Mirkin教授等人将高折射率切面引入胶体合成纳米粒子的方法被用来制造成分均匀的Pt-M (M = Ni, Co, Cu)和Rh-M (M = Ni和Co)四面体纳米粒子。该方法的能够系统地研究催化剂活性用于液体燃料的各种电氧化反应。实验探索了它们的高指数面、过渡金属
中科院金属所确定三种电催化剂活性位结构
日前,中科院金属所沈阳材料科学国家(联合)实验室催化材料研究部研究员苏党生、博士研究生朱延松等,成功合成了三种有代表性的Fe/N/C催化剂,利用高分辨电镜、穆斯堡尔谱等表征技术首次确定了Fe/N/C催化剂中催化活性位的结构是一种铁的配合物,并排除了此前认为活性位是铁的一些晶态物质的可能,这对于研
理化所超小NiO纳米片高活性电催化剂研究获进展
二维纳米材料因其独特的层板结构、大比例暴露活性位等优势,在光电催化方面展现了优越的性能,引起科研人员的广泛关注。层状双氢氧化物(水滑石,LDH)因其层板由多种组分构成、层板厚度可调等优势,在催化方面展现了极强的可调控性。 中国科学院理化技术研究所研究员张铁锐团队多年来集中纳米材料的可控设计以及
过程工程所制备高活性燃料电池氧气还原反应电催化剂
当前,全球能源危机的到来及环境污染问题的日益严重迫使人们越来越多地关注可持续能源的开发利用,包括可持续能源的储存与转化。燃料电池与金属-空气电池等是属于可持续能源利用技术的范畴,其中阴极上氧气还原反应(ORR)的催化剂决定了电池性能的好坏,从而决定了能量转化效率以及电池成本的高低。铂或铂的合金是
光和电催化二氧化碳还原领域获研究进展
在国家自然科学基金、中国博士后基金等项目的支持下,华南师范大学化学学院兰亚乾教授团队在光和电催化二氧化碳(CO2)还原领域取得了重要研究进展。相关研究近日发表于Science Advances。 光或电催化CO2还原(PCR或ECR)生成高价值产品切实符合“碳中和”的战略目标要求,对于实现碳循
李灿:原位技术揭示光电催化水氧化界面电荷转移规律
近日,中国科学院大连化学物理研究所李灿院士、研究员范峰滔、副研究员陈若天等在太阳能光催化半导体溶液界面电荷转移机制研究中取得新进展。团队通过结合纳米金属电极、原位光电化学和差分放大的办法,创新地发展了原位在线条件下光(电)催化体系表界面电化学势和光电压的微观测量技术,揭示了光电催化水氧化过程中的
中国科大研制白铁矿型电解水制氢电催化剂
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505283.shtm近日,受到在自然界酸性环境中能够稳定存在的白铁矿石的启发,中国科学技术大学高敏锐教授课题组研制了一种用于质子交换膜(PEM)电解池阴极析氢反应的白铁矿型催化剂,其可在1 A cm-2的
生物质衍生碳基电催化剂构筑及应用研究获进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在生物质衍生碳基电化学催化剂方面取得一系列进展。该系列研究为以廉价、资源丰富的生物质资源作为原材料制备高性能碳基电化学催化剂开拓了新的思路,具有重要的实际应用意义。相关研究成果相继发表在Phys. Chem. Chem. Ph
复旦郑耿锋、徐昕教授Nature发新文,新型电催化剂面世
北京时间2022年3月28日晚23时,复旦大学的郑耿锋教授、徐昕教授合作团队在Nature Catalysis上发表了一篇题为“Selective CO-to-acetate electroreduction via intermediate adsorption tuning on ordered
揭示光电催化中表面电荷和催化反应间的线性规律
近日,中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所研究员李灿,研究员范峰滔等在光电极表面的液相原位光电压成像研究中取得新进展,巧妙地结合间距可调的Pt/Si光电极解耦催化位点和光生电荷的浓度,揭示了光电催化中表面电荷密度和催化反应间的线性规律。 光电化学制氢是实现太阳能到可再生氢能的重要途径。其核
科学家研制新合金让光电催化水解制氢更快捷
据美国物理学家组织网近日报道,美国科学家研制出了一种新的氮化镓—锑合金,其能更方便地利用太阳光将水分解为氢气和氧气,这种新的水解制氢方法不仅成本低廉且不会排放出二氧化碳。 科学家们在美国能源部的资助下,借用最先进的理论计算证明,在氮化镓(GaN)化合物中,2%的氮化镓由锑(Sb)替代