科学家设计高活性和酸稳定性非贵金属催化剂
电解水是清洁能源开发利用的重要过程,而制备非贵金属电解水催化剂是清洁能源开发利用中亟待破解的关键难题。目前,在电解水材料的开发中,设计高活性且具有酸性环境中超长的电解稳定性的材料是面临的一大挑战。中国科学院大连化学物理研究所研究员肖建平团队与日本理化学研究所教授中村龙平团队合作,通过在金属氧化物Co3O4中掺入Mn元素,制备了尖晶石构型的Co2MnO4材料,理论计算和实验验证其在电解水过程中实现了超高效安培级电流密度电解水活性,并同时实现在酸性环境中超长的电解稳定性(大于1500小时)。相关研究成果于2月15日发表于《自然—催化》杂志。研究人员表示,目前,能够在一定程度上同时实现高活性,且具有酸性环境中超长的电解稳定性这两个目标的电催化材料往往含有贵金属铱,这远远无法满足人类可持续的发展需求。因此,从地球中储量更为丰富的材料中设计高效且高稳定性的电解水催化剂是当前研究的重点。肖建平团队基于第一性原理密度泛函理论计算,从分子和原子......阅读全文
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、
合肥研究院制备出氧还原反应非贵金属基催化剂
近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部李越课题组在铁基纳米复合材料的OER催化性能研究方面取得新进展,合成的FeP/Fe3O4/CNTs复合材料展现出优异的氧还原反应催化活性及稳定性,并具有很好的本征活性和快速的动力学过程。该研究对设计非贵金属基催化剂具有一定的
合肥研究院制备出氧还原反应非贵金属基催化剂
近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部李越课题组在铁基纳米复合材料的OER催化性能研究方面取得新进展,合成的FeP/Fe3O4/CNTs复合材料展现出优异的氧还原反应催化活性及稳定性,并具有很好的本征活性和快速的动力学过程。该研究对设计非贵金属基催化
液相激光诱导制备硫、氮共掺碳纳米管负载氧化镍电催化
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所液相激光加工与制备实验室在液相激光辐照制备硫、氮共掺碳纳米管负载氧化镍电催化剂(NiO/S,N-CNTs)研究方面取得进展,并对其甲醇氧化电催化性能进行了探究。相关结果以全文的形式发表在Carbon 杂志上。 甲醇是一种重要的能量载体,常温常压条
中国科研团队提出全新的催化剂稳定策略
氢能被认为是未来全球能源体系的重要支柱,高效、稳定、低成本的氢能生产已成为能源科技发展的关键挑战。近日,中国科学院大学周武教授团队与北京大学马丁教授团队合作,在《自然》杂志发表研究成果论文,报道了一种全新的高活性产氢催化剂稳定策略。 催化技术在现代化学工业中占据核心地位,全球超过80%的工业化
质子交换膜燃料电池用非贵金属催化剂研究取得新进展
质子交换膜燃料电池用非贵金属催化剂研究取得新进展 近日,中科院大连化学物理研究所张华民研究员领导的研究团队在质子交换膜燃料电池用非贵金属催化剂——氮掺杂纳米炭非贵金属催化剂的研究中取得重要突破,研究成果发表在Energy & Environmental Science(DOI:
我国学者研制出低成本的电解“水制氢”催化剂
氢能是一种能量高、洁净的可再生能源,通过电化学水解制备氢气是当前的研究热点之一。近期,中国科学技术大学俞书宏教授团队和高敏锐教授团队合作,研制出一种高性能低成本的新型三元纳米片电催化剂,展现出工业级的优异电解水制氢潜能。国际学术期刊《德国应用化学》日前发表了该研究成果。 近年来,国际学界在全水
中国科大设计出一种基于钴纳米晶的电解水产氢催化剂
近日,中国科学技术大学教授马明明课题组设计了一种由钴纳米晶自组装形成的纳米空心球,可以作为催化剂在中性水溶液中高效地催化电解水产生氢气,并且可以在大电流密度下长时间稳定工作。该研究成果在线发表在Angew. Chem. Int. Ed.(doi:10.1002/anie.201601367)上,
研究人员发展高活性电催化氧还原反应催化剂
电催化氧还原反应(ORR)是能源转换和存储中的重要环节,在催化的d-带中心理论的指引下,目前的电催化剂设计与制备正从贵金属向过渡金属基材料的方向发展以降低能源转换的成本。通常主族金属元素由于本身非局域化的外层电子导致其缺乏合适的半满轨道进行多电子催化而被认为活性较差,因而基于主族s区金属制备的材
镍泡沫负载催化剂研究取得新进展
近日,安徽理工大学力学与光电物理学院2022级光电系统与控制专业硕士研究生肖诚志、2023级光电系统与控制专业硕士研究生洪铜洲以共同第一作者身份在《应用催化B:环境与能源》发表论文,探讨了镍泡沫负载纳米结构电催化剂的研究进展及其展望。泡沫镍基电催化剂材料设计示意图 安徽理工大学供图在当前商业电解水领
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
单位点CrN4/C用作酸性介质中高效稳定氧还原催化剂研究
非贵金属氧还原催化剂是解决燃料电池成本和贵金属资源短缺问题的必由之路,目前非贵金属氧还原催化剂的研究热点聚焦于单原子Fe-Nx/C材料。然而,在酸性介质中,Fe与中间产物H2O2通过Fenton反应产生强氧化性自由基(ROS),氧化活性位点周围的碳,削弱活性位点催化O2还原能力,致使Fe基催化剂
SQ-7000-GCMS-系统高稳定性的设计
赛默飞ISQ 7000 GC-MS 气质联用系统专门设计用于更长时间地提供一致结果,并在几乎 不停机的情况下实现更高的样品通量。当您选择ExtractaBrite或配置AEI时, 您都将受益于其稳定性,以最大限度地提高日常维护周期之间的正 常运行时间,并确保您的系统在需要时随时随地运行。 无线式
研究提出全新高活性产氢催化剂稳定策略
氢能被认为是未来全球能源体系的重要支柱。高效、稳定、低成本的氢能生产已成为能源科技发展的关键挑战。近日,中国科学院大学教授周武团队与北京大学教授马丁团队合作,在《自然》(Nature)上发表了题为Shielding Pt/γ-Mo2N by Inert Nano-overlays Enables
研究开发出质子交换膜燃料电池铁/氮碳非贵金属催化剂
质子交换膜燃料电池(PEMFC)被誉为“氢气的充电宝”,具有高效率、快启动、零排放等优势,在交通、便携式电源和固定式发电等领域具有应用潜力。近日,中国科学院过程工程研究所王丹、张锁江团队等合作,基于纳米级中空多壳层结构(HoMS),创新性开发出“高曲率内壳层活化位点+带负电外壳层防护促脱”的曲面
研究开发出质子交换膜燃料电池铁/氮碳非贵金属催化剂
质子交换膜燃料电池(PEMFC)被誉为“氢气的充电宝”,具有高效率、快启动、零排放等优势,在交通、便携式电源和固定式发电等领域具有应用潜力。近日,中国科学院过程工程研究所王丹、张锁江团队等合作,基于纳米级中空多壳层结构(HoMS),创新性开发出“高曲率内壳层活化位点+带负电外壳层防护促脱”的曲面单原
酞菁铁稳定性和反应活性
1 反应性 无数据资料 2 化学稳定性 无数据资料 3 危险反应的可能性 无数据资料 4 避免接触的条件 无数据资料 5 不兼容的材料 强氧化剂 6 危险的分解产物 其它分解产物 - 无数据资料
开发出新型双功能铁纳米杂化结构催化剂
烯烃氧化反应是一类重要的工业反应,其氧化产物包含醛、酮、1,2-二酮、环氧化合物等,这些氧化产物在合成香料、医药中间体以及涂料、油漆等方面都具有极其广泛的应用。传统烯烃氧化反应方法(如:臭氧氧化、Wacker氧化、Lemieux-Johnson氧化、烯烃环氧化等)往往需要使用储量低、价格昂贵、毒
酸性环境中二氧化锰电解水催化剂实现超稳定性
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516854.shtm近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员肖建平团队与日本理化学研究所研究员李爱龙、中村龙平教授团队在电解水材料设计研究中取得新进展。团队制备了不同晶格氧结构的γ-MnO2材料,取得了安
大连化物所酸性条件下非贵金属电解水催化剂方面获进展
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、太阳能研究部研究员韩洪宪和中科院院士李灿团队与日本理化学研究所教授(RIKEN)Ryuhei Nakamura研究团队合作,在酸性条件下非贵金属电催化分解水研究方面取得新进展,相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem.
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属磷化物
金属磷化物与普通金属化合物(如碳化物、氮化物、硼化物和硅化物)具有相似的物理特性,其具有较高的机械强度、导电性和化学稳定性。不同于碳化物和氮化物相对简单的晶体结构(如面心立方、密堆六方或简单六方),由于磷原子的半径大(0.109 nm),磷化物的晶体结构是三斜。磷化物中斜方构造子与硫化物类似,但金属
哈工大科研团队提出界面电子耦合机制-提高催化剂的活性和稳定性
近日,哈尔滨工业大学化工与化学学院王振波教授团队在双功能氧电催化剂研究领域取得重要进展,研究成果以《设计 钴-氮-铬 跨界面电子桥打破制约活性-稳定性转换 以实现超稳定的双功能氧电催化剂》为题发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie)上。该成果有望为氢燃料电池/金属空气电池中新
催化燃烧处理VOCs
催化燃烧是有机气体在较低的温度下,于催化剂表面发生无火焰燃烧而分解为二氧化碳和水蒸汽,并释放热量。催化燃烧技术的核心是催化剂,要求催化剂具有较低的起燃温度、较宽的温度窗口以及良好的热稳定性和机械强度。催化燃烧VOCs催化剂按照使用活性组分的不同可以将分为两大类:一类是贵金属催化剂,包括Pt、Pd
新型高活性单原子催化剂提升锂硫电池性能
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员陈剑团队和研究员邓德会团队合作,在锂硫电池硫正极单原子催化剂研究方面取得新进展,合成了一种新型P配位单原子Fe催化剂,提升了锂硫电池性能。相关成果发表在《先进功能材料》上。 锂硫电池因其高能量密度优势,被视为最具应用前景的下一代二次电池之一。然而,硫正极
非常规、高活性铬基合成氨催化剂
近日,大化所复合氢化物材料化学研究组(DNL1901)陈萍研究员、郭建平研究员团队与德国马普学会煤化学研究所Weidenthaler教授、厦门大学吴安安副教授合作,发现了一种Ba-Cr四元氮氢化物(nitride-hydride)催化剂,在较为温和的条件下实现了氨的催化合成。 氨不仅是氮肥的主
兼具氧还原和氧析出高活性过渡金属配位的新型电催化剂
氧电极反应的氧还原(oxygen reduction reaction)和氧析出(oxygen evolution reaction)反应是电化学能量转换过程的重要步骤。研究表明一系列具有纳米结构的过渡金属-氮-碳化合物作为传统贵金属催化剂(例如铂、铱、钌等)的替代物也表现出优异的氧电极反应活性
新策略制备出新型多孔纳米笼型氧反应器
安徽理工大学材料科学与工程学院教授张雷团队制备出了一类新型的多孔纳米笼型反应器,并证明这种材料可以用于可充电锌空气电池的空气阴极。相关研究成果近日发表于《化学工程杂志》。 锌空气电池具有高理论能量密度、高安全性、低成本等优点,是一种极具发展前景的储能技术。目前锌空气一次电池已被广泛应用于助听器
研究通过铠甲催化剂表面电子限域效应实现高效酸性电解水制氢
近日,中国科学院大连化学物理研究所能源催化转化全国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和于良团队与中国科学技术大学教授路军岭团队、大连化物所高效电解水制氢研究组研究员俞红梅团队合作,发现铠甲催化剂表面富集的不对称π电子具有独特的限域效应,可同时提升表面限域铂(Pt)原子的活性和稳定性。
科学家实现高效酸性电解水制氢
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员邓德会和研究员于良团队与中国科学技术大学教授路军岭团队、大连化物所研究员俞红梅团队合作,发现铠甲催化剂表面富集的不对称π电子具有独特的限域效应,可同时提升表面限域铂(Pt)原子的活性和稳定性。基于此,合作团队设计合成了高活性、高稳定性的电解水制氢催化剂,并组装
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属氮化物
金属氮化物(TMNs)具有独特的物理和化学性质。一方面,氮原子的加入改变了母体金属d带的性质,导致金属d带的收缩,使得TMNs的电子结构更类似于贵金属(如Pd和Pt)。另一方面,氮由于原子半径小可以嵌套在晶格的间隙中,所以金属原子的排列总是保持紧密堆积或接近紧密堆积,赋予了TMNs较高的电子导电率。