氮掺杂缺陷纳米碳材料催化臭氧氧化的机理研究取得进展
近日,中国科学院过程工程所环境技术与工程研究部青年研究员谢勇冰、研究员曹宏斌与南伊利诺伊大学教授葛庆峰合作,基于密度泛函理论(DFT)计算和机器学习等方法,探究了氮掺杂缺陷纳米碳(N-DNCs)材料表面臭氧(O3)活化与单线态氧(1O2)的生成机制,并在此基础上建立了催化剂表面性质与O3活化活性间的关联。相关工作发表在Environmental Science & Technology(DOI:10.1021/acs.est.1c08666)上。 氮掺杂纳米碳材料的制备及其性能研究是近年来碳材料研究领域的热点之一,受到广泛关注。难降解有机废水的处理是废水治理的难点,常规工艺难以达到理想效果。催化臭氧氧化技术可以利用O3活化产生的OH和O2等活性氧物种(ROS)高效去除水体中的难降解有机污染物。常见实验方法难以直接监测催化过程中O3活化及ROS生成与演化的具体路径,因此揭示催化臭氧氧化过程的界面反应机理具有挑战。 ......阅读全文
氧化物纳米材料的用途
由于不同各类的氧化物对光、电、磁、力声、气、温度、湿度等物理量具有某一特殊的电学特性,使得这些材料常用作结构陶瓷和各种电子功能陶瓷。对于氧化物纳米材料而言,由于其表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们呈现出常规材料不具备的特性,从而在陶瓷增韧、磁性 材料、催化材料、光学材料
碳纳米材料家族增加新成员——弯曲纳米石墨烯
继球状的富勒烯、筒状的碳纳米管和片状的石墨烯之后,碳纳米材料家族又有了新成员。日本研究人员开发出一种像马鞍一般弯曲的碳纳米分子,有望在电子元件和医疗等领域得到应用。 名古屋大学教授伊丹健一郎率领的研究小组在15日的《自然・化学》杂志网络版上报告了这一成果,他们将这种碳纳米分子命名
锂电负极材料纳米碳管的简介
纳米碳管是近年来发现的一种新型碳晶体材料,它是一种直径几纳米至几十纳米,长度为几十纳米至几十微米的中空管,其性能如下: 纳米管的制备有直流电弧法和催化热解法。 催化热法是将20%H2+80%CH4混合气体在Ni+Al2O3的催化剂颗粒上于500℃热解,将热解的样品研磨后,加入热硝酸(80℃)
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:
新型催化剂可高效电催化二氧化碳还原反应
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/7/482577.shtm 科技日报合肥7月12日电 (记者吴长锋)记者12日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到,该院强磁场中心王辉课题组,制备出超小铜纳米晶嵌入的氮掺杂碳纳米片催化剂,该催化剂可用来实现
增强非贵金属电催化剂析氢活性和稳定性之化学掺杂
金属和金属合金电催化活性趋势与电催化剂的电子结构和性质有关。同样,“促进”物种对某些电催化剂本征活性的影响已有报道。因此可利用掺杂来调整电催化剂的电子特性,将缺电子或富电子的物质引入主体材料,可以调整其费米能级,改善其它电学性能,进而增强其电催化活性。上述掺杂物种也可能改变催化中心的氧化态以改变其本
大连化物所共轭微孔高分子应用于超级电容器研究获进展
由中国科学院大连化学物理研究所团队合作制备出同时具有高比表面积和高含氮量的导电共轭微孔高分子。 超级电容器作为一种新型环保储能器件已被广泛应用于混合动力电动车。由于其通过双电层机理在电极上存储大量电荷,所以寻找具有高比表面积、高导电的电极材料(通常是多孔碳材料),成为提高器件容量的关键。研究人
新型非金属掺杂碳材料!加速催化CO2转化
使用廉价高效的催化剂对CO2进行资源能源化转化是实现人工光合成所面临的一项非常重要的挑战。从成本和材料的可修饰性考虑,非金属碳材料具有极强优势。但是,水系电解液中,碳材料表面的析氢(HER)与CO2还原竞争非常激烈。目前主要的解决方案是通过掺杂氮和硼原子抑制其HER活性,提高其催化CO2还原活性
稀土离子掺杂氟化物低维纳米材料的制备与表征
稀土四氟化物由于具有丰富的4f能级和较低的声子能,是目前高效稀土离子掺杂发光基质之一,在太阳能电池、防伪油墨、医学检测、生物示踪等领域有广泛的应用前景。目前球形、片状、棒状、空心管状的稀土四氟化物纳米材料均己制备出来。目前,未见稀土四氟化物纳米纤维和纳米带制备的报道。为了深入研究其各种性能,急需一种
化学所在多相催化剂的构筑与性能研究中取得系列进展
多相催化在化学化工中具有广泛的应用,超过80%的产品需要通过多相催化反应得到。随着研究人员对催化本质理解的加深,研究手段的提高,创造新催化剂结构能力的增强,人们对多相催化的研究已经从宏观描述发展到纳米尺度和分子水平。通过多相催化剂结构设计,进而调控催化反应的进程,得到理想的产物成为该领
双功能催化剂高效电解水制氢研究中取得进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究员固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部孟国文研究员课题组与韩国浦项科技大学合作,在过渡金属基催化剂的设计合成及其全电解水制氢方面取得新进展,通过优化设计与精准调控,在碳纤维布电极上原位生长制备单分散、超小尺寸过渡金属磷化物纳米晶均匀负载的氮掺杂碳分级纳米片阵列,
锂电材料纳米氧化铝的简介
纳米氧化铝是一种无机物,化学式为Al2O3,白色晶状粉末,有α、β、γ、δ、η、θ、κ和χ等十一种晶体。 中文名:纳米氧化铝 英文名:Aluminium oxide,nanometer 别名:纳米三氧化二铝 CAS RN.:1344-28-1 分子式:Al2O3 分子量:101.96
锂电材料纳米氧化锌的简介
纳米氧化锌(ZnO),白色六方晶系结晶或球形粒子,粒径小于100nm,平均粒径50nm,比表面积大于4m2 /g。具有极高的化学活性及优异的催化性和光催化活性,并具有抗红外线、紫外线辐射及杀菌功能。流动性好。 用作催化材料、光化学用半导体材料,可以催化光解有机物分子。10~25nm的ZnO可用
锂电负极材料纳米碳管的功能介绍
纳米负极材料主要是希望利用材料的纳米特性,减少充放电过程中体积膨胀和收缩对结构的影响,从而改进循环性能。实际应用表明:纳米特性的有效利用可改进这些负极材料的循环性能,然而离实际应用还有一段距离。关键原因是纳米粒子随循环的进行而逐渐发生结合,从而又失去了纳米粒子特有的性能,导致结构被破坏,可逆容量
大连化物所纳米碳材料催化研究获进展
采用廉价和储量丰富的非贵金属替代稀有的贵金属作为催化剂,实现重要能源和化工过程的高效转化是当今催化科学和化学化工研究的热点。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副研究员邓德会和中科院院士包信和带领的研究团队在长期深入研究纳米碳材料催化的基础上,通过创新二维纳米碳材料(类石墨烯
变废为宝,新型碳基纳米材料助力农业应用
近日,中国科学院深圳先进技术研究院副研究员高翔团队联合上海交通大学教授杨琛团队,在《通讯-材料》上发表最新研究成果,团队成功研发了一种以农业废弃物生物质为原料合成的碳基纳米材料——碳量子点(CDs),并将其用于增强植物的光合作用中。据了解,《通讯-材料》是《自然》出版集团旗下专注于材料科学领域与
宁波材料所在碳基荧光纳米材料研究中取得进展
多色荧光材料,特别是单一波长可激发的三原色(红、绿、蓝)荧光材料在诸如生物成像、化学传感、全色显示及LED等领域具有非常重要的应用价值。目前市场上多色荧光材料主要以半导体/稀土/过渡金属基荧光粉、有机荧光染料及半导体量子点为主,但这些材料均具有制备过程繁杂、成本高、光稳定性差或较高的毒性等缺点。
Angew.-Chem.:首例光活化荧光增强的氟、氮共掺杂碳点
早在本世纪初,CdS和CdSe等半导体量子点的光活化现象就已被发现,但是迄今还没有关于碳点的光活化现象的报道。碳点(Carbon dots,CDs)作为一种新型的具有高荧光量子产率、光稳定性和优异的生物相容性的荧光碳纳米材料,在光催化、传感、光电器件、生物成像以及光动力疗法等领域有广泛的应用前景
构建新型催化剂“纳米片”双功能材料
近日,华北电力大学环境科学与工程学院教授汪黎东团队构建了一种新型催化剂——二维钴氮掺杂碳(2D Co–N–C)纳米片,该纳米片体现出双功能,可在湿法脱硫中使硫资源实现高效回收,并使脱硫过程中吸附的汞离子(Hg2+)受到限制。相关成果2月24日在线发表在《环境科学与技术》上。 在许多大型燃煤电站
理化所可控合成氮缺陷石墨相氮化碳光催化材料
石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种新型的非金属光催化材料,在可见光范围内具有一定的光吸收,同时还具有很好的热稳定性、化学稳定性和光稳定性,被广泛应用于光催化产氢、水氧化、有机物降解、光合成以及二氧化碳还原等。 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光电催化性能
宁波材料所在二维纳米防护薄膜材料方面取得进展
石墨烯具有大的比表面积、高的化学惰性以及优异的阻隔性,被认为是已知最薄的防护材料,采用化学气相沉积(CVD)法制备的石墨烯薄膜可直接用于金属的腐蚀防护,逐渐成为制备石墨烯防护薄膜最主要的方法。但石墨烯薄膜在制备过程不可避免会引入空位、晶界等结构缺陷,将其长时间暴露在空气中,腐蚀介质容易通过这些缺
哈工大团队在《纳米快报》上发表碳基储能研究论文
近日,以哈尔滨工业大学为第一署名单位,能源学院高继慧教授团队孙飞副教授为第一作者的题为“原位高含量氮掺杂碳纳米球体合成增强正负极电容储存活性构筑4.5 V高能量密度全碳锂离子电容器”的研究论文发表于纳米领域著名刊物《纳米快报》上。 该研究基于连续的气溶胶辅助喷雾合成技术获得了高浓度氮掺杂的纳米
科学家制备出新型超轻复合气凝胶吸波材料
安徽理工大学化学工程学院疏瑞文教授团队,合成了氮掺杂石墨烯/中空钴铁氧体复合气凝胶,可用于电磁辐射“污染”防护、电磁干扰屏蔽、军事隐身、隔热防火等领域。相关研究成果发表于《材料科学与技术》。超轻氮掺杂石墨烯/中空钴铁氧体复合气凝胶 课题组供图 随着5G通信技术的快速发展和电子设备的大量应用,电
我国研发出纳米酶治疗肿瘤新技术
日前,《自然·通讯》(Nature Communications)杂志在线发表了扬州大学医学院高利增课题组、中国科学院生物物理研究所阎锡蕴课题组合作完成的纳米酶催化治疗肿瘤的最新研究成果。这项研究首次证明,通过对纳米酶多酶体系的体内活性调控,可以将肿瘤代谢产物催化为毒性物质,实现对肿瘤的特异性杀伤。
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
碳氮晶体材料的苯热合成及鉴定
以无水C3N3Cl3和Li3N的苯溶液作为初始原料,在压力为6~7 MPa,温度为360℃条件下,利用苯热的合成方法成功地制备出了碳氮晶体。X光粉末衍射(XRD)确定出样品中主要晶相成分为α-C3N4及β-C3N4,晶格常数分别为α=0.648nm,c=0.472 nm(α-C3N4);α=0.64
宁波材料所在碳基纳米发光材料研究领域取得系列进展
碳基纳米发光材料由于具有优异的荧光特性、生物相容性、易修饰性、制备过程简单等特点,在生物标记、医学诊疗、化学/生物传感及光电器件等领域表现出巨大的应用潜力。尽管近些年碳纳米基制备和应用方面取得了很多重要进展,然而在对其发光性能调控及实际应用方面仍有很有问题亟待解决。 针对这些问题,中国科学院宁
宁波材料所在碳基纳米发光材料研究领域取得系列进展
碳基纳米发光材料由于具有优异的荧光特性、生物相容性、易修饰性、制备过程简单等特点,在生物标记、医学诊疗、化学/生物传感及光电器件等领域表现出巨大的应用潜力。尽管近些年碳纳米基制备和应用方面取得了很多重要进展,然而在对其发光性能调控及实际应用方面仍有很有问题亟待解决。 针对这些问题,中国科学院宁
新途径:过渡金属辅助有机小分子碳化
碳纳米材料因具备高的导电性、优异的化学稳定性、独特的微观结构等物理性质,在环境、能源、催化、电子器件和聚合物等领域有着广泛的应用。特别是拥有高的比表面积、多孔结构、理想的杂原子掺杂等特征的碳纳米材料,其应用将更加具有竞争力。传统碳化低蒸气压的自然产物(如纤维素和淀粉)很难控制所得碳材料的微观结构
氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示
二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同,单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料,并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材料,但其