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

sp杂化氮掺杂的石墨炔!非金属催化剂取代铂基催化剂

  燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点,使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程,需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的 ORR 催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中,燃料电池电堆成本占总成本

我所揭示酸性环境中二氧化锰电解水催化剂超稳定性的原理

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202401/t20240126_6972484.html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)肖建平研究员团队与日本理化学研究所李爱龙研究员、中村龙平教授团队在电解水材料设计研究中取得新进展,

我国科学家发现新型催化剂制备途径

最新发现与创新:我科学家发现新型催化剂制备途径 成功合成二十四面体铂纳米晶体 随着电化学制备催化剂方法的诞生,我国科学家最近合成了新型的铂纳米材料催化剂,实现了在催化活性、稳定性和效率上的提高,这是我国在铂纳米材料催化剂制备方法上的重大突破。 铂纳米材料是一种能够提高一些重要化学反应效率

科学家设计发展新型轴手性钾催化剂

华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授张志鹏团队在原创性手性催化剂的设计发展和应用研究方面取得新进展,为非天然轴手性氨基酸的合成提供了一种有效的方法,也为手性钾络合物催化剂的设计发展提供了参考。相关工作发表于《德国应用化学》。作为一类碱性试剂,碱金属盐被广泛应用于各种有

科学家设计发展新型轴手性钾催化剂

华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授张志鹏团队在原创性手性催化剂的设计发展和应用研究方面取得新进展,为非天然轴手性氨基酸的合成提供了一种有效的方法,也为手性钾络合物催化剂的设计发展提供了参考。相关工作发表于《德国应用化学》。作为一类碱性试剂,碱金属盐被广泛应用于各种有

科学家提出高效单原子催化剂设计新策略

  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教授曾杰团队,通过精准的单原子锚定位点设计,制备出一种可以高效催化电化学阳极反应的单原子催化剂。相关成果分别发表于《自然—通讯》《美国化学会志》,并被选为《美国化学会志》封面论文。  研究人员采用电化学沉积技术,选择性地将铱单原子锚定在羟基氧化

科学家设计发展新型轴手性钾催化剂

华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授张志鹏团队在原创性手性催化剂的设计发展和应用研究方面取得新进展,为非天然轴手性氨基酸的合成提供了一种有效的方法,也为手性钾络合物催化剂的设计发展提供了参考。相关工作发表于《德国应用化学》。作为一类碱性试剂,碱金属盐被广泛应用于各种有

我国学者在负载型单原子电催化剂研究领域取得重要进展

图.(1)基于结构描述符的单原子通用设计原则;(2)活性中心为Fe-N4单原子电催化剂的制备与活性起源;(3)Fe-N4单原子电催化剂在酸性电解质下的氧气还原反应催化性能,稳定性,应用于燃料电池的性能。  在国家自然科学基金项目(项目编号:21625601,91634116,91334203,215

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

电催化电极材料的构筑及应用研究取得进展

  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 (201

新型催化剂材料可助力质子交换膜电解水制氢

华东理工大学材料科学与工程学院清洁能源材料与器件团队副教授刘鹏飞、教授戴升、教授杨化桂,开发了一种工况稳定、低贵金属载量负载的纳米团簇析氢电催化剂材料(PdHx-WCx),为设计质子交换膜电解水(PEMWE)负载电催化剂提供了新的见解。相关研究发表于《德国应用化学》。PEMWE技术具有制氢速率快、氢

多元金属纳米颗粒管及复合纳米催化剂的设计取得进展

中科大多元金属纳米颗粒管及复合纳米催化剂的设计与制备取得系列进展  随着环境意识的增强和对有限自然资源认识的加深,为了减少对化石能源等不可再生资源的依赖,燃料电池作为高效和低污染发电装置研究受到高度关注和重视。但是,燃料电池催化剂成本高、反应活性低和稳定性差等缺点仍然严重制约其商业化和广泛应用。  

大连化物所发表二维材料限域催化进展报告

  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研究员邓德会和中科院院士包信和团队在《先进材料》(Advanced Materials)上发表题为“二维材料限域催化用于能源转化”(Confinement Catalysis with 2D Materials for Energy Con

光催化甲烷无氧偶联转化研究获新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498778.shtm近日,华东理工大学化学与分子工程学院王灵芝教授和张金龙教授课题组在甲烷光催化转化领域取得最新研究进展,研究成果以“基于层状氧化铌的高密度受阻路易斯酸碱对用于光催化甲烷无氧偶联”为题,发

研究发明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

纳米石墨烯限域单原子铁催化剂研究取得新进展

  12月14日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上,成功将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中,并结合多种高分辨探针手段,首次直接观察到石墨烯内嵌FeN4中心的原子结构。该限域结构有效地维持Fe原子配位不饱和状态

纳米石墨烯限域单原子铁催化剂研究取得新进展

  2015年12月14日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上,成功将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中,并结合多种高分辨探针手段,首次直接观察到石墨烯内嵌FeN4中心的原子结构。该限域结构有效地维持Fe原子配位

化物所纳米石墨烯限域单原子铁催化剂研究新进展

记者刘万生 通讯员石瑛、陈晓琪 12月14日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上,成功将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中,并结合多种高分辨探针手段,首次直接观察到石墨烯内嵌FeN4中心的原子结构。该限域结构有效

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

北京大学马丁教授团队,两天连发Nature、Science

  氢能作为重要的清洁能源,被广泛认为是未来全球能源体系重要支柱,其生产方式直接影响全球碳中和目标的实现,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。  北京大学马丁教授团队及合作者聚焦制氢技术分别于2月13日及14日,在Nature和Science上发表两项重磅研究成果,这位两刊“

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

质子交换膜燃料电池阴极催化剂研究取得进展

  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科学学院教授曾杰课题组与湖南大学教授黄宏文合作,研制了一种兼具优异的催化活性及稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂。该成果以One-Nanometer-Thick PtNiRh Trimetallic Nanowires with

全新水溶性小分子助催化剂大幅提高光催化产氢性能

  中国科学技术大学化学与材料科学学院吴长征教授研究组与张群教授研究组合作,研制出全新水溶性简单小分子助催化剂,使光催化产氢性能大幅提升,为摆脱目前广泛使用的贵金属助催化剂提供了新途径。研究成果近日在线发表在《自然·通讯》上。  把低密度的太阳能高效转化为可存储的化学能,是发展可再生能源的重要途径。

新型纳米线催化剂有望使燃料电池大幅降价

  记者从中国科学技术大学获悉,该校合肥微尺度物质科学国家研究中心曾杰教授课题组与湖南大学黄宏文教授合作,研制出一种兼具优异的催化活性和稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂。该成果日前发表在《美国化学会志》杂志上。  质子交换膜燃料电池具有零排放、能量效率高、功率可调等优点,是未来电动汽车中最理想的

新技术拓宽“海洋绿能”综合利用视野

  近日,天津大学教授朱胜利团队和南开大学教授程方益团队合作,发表在《先进功能材料》上的论文,提出一种高活性、低成本,在工业级电流密度下依然具有良好催化稳定性的催化剂——碳掺杂纳米孔磷化钴(C-Co2P),为海水电解大规模制氢提供了新视角。  “随着海水电解制氢研究的不断深入,一定会实现氢能、风能、

朱胜利团队等开发新技术拓宽“海洋绿能”综合利用视野

   近日,天津大学教授朱胜利团队和南开大学教授程方益团队合作,发表在《先进功能材料》上的论文,提出一种高活性、低成本,在工业级电流密度下依然具有良好催化稳定性的催化剂——碳掺杂纳米孔磷化钴(C-Co2P),为海水电解大规模制氢提供了新视角。  “随着海水电解制氢研究的不断深入,一定会实现氢能、风能

合肥研究院在铁氮掺杂多孔碳/石墨烯制备氧还原取进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所液相环境激光制备与加工实验室,在具有双活性位点的铁氮掺杂多孔碳/石墨烯复合材料的制备及其在氧气还原应用研究中取得进展,相关工作发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。  由于化石能源枯竭和自然环境恶化,人们开始

研究发现获得高密度、高稳定FLP的简易且高效方法

西安交通大学常春然教授和陕西师范大学刘忠文教授团队针对开发高活性、高表面密度和高稳定性的新型催化剂多相受阻路易斯酸碱对(FLP)难题,揭示出天然FLP具有替代贵金属催化剂的巨大潜力,近日该研究成果发表在《德国应用化学》上。研究从数据库常见的晶体结构出发,系统分析了14种常见二元化合物,通过酸碱位点配

非酮性高甘胺酸血症的症状

  非酮性高甘胺酸血症以临床的表征可分为两型:新生儿型(neonatal type)及晚发病型(late-onset type)。  较常见的是新生儿型,大部分这类型的个案在出生时很正常,但不久后,通常很少超过48小时,神经症状就会出现且迅速恶化例如肌肉低张力(muscle hypotonic)、摩

非酮性高甘胺酸血症的简介

  非酮性高甘胺酸血症是指身体甘胺酸 (glycine) 浓度过高所引发的疾病。其致病机转是甘胺酸分裂系统缺损,导致甘胺酸退化,无法被身体正常代谢掉。一旦大量沈积在脑脊髓里面,会破坏脑神经,引发类似癫痫的肢体不自主抽动、打嗝,并发发育迟缓。由于目前仍无有效治疗药物,大多数病童在出生一、两年内死亡。