光催化二氧化碳还原和水氧化全反应领域新突破

近日,华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队在光催化二氧化碳还原(CO2RR)和水氧化(WOR)全反应领域取得了重要研究进展。相关成果发表于Nature Communications。华南师范大学英才博士后周杰为该论文第一作者,2021级研究生李洁为共同一作,兰亚乾教授和严勇博士为通讯作者。 利用太阳能将二氧化碳(CO2)转化为可再生燃料,被认为是降低CO2浓度和解决能源短缺最有希望的策略之一。然而,无法同时克服CO2分子的高化学惰性和水氧化缓慢的动力学是光催化二氧化碳还原全反应的主要挑战。 目前,很多无机半导体材料、异质结被广泛的研究和报道,证实了构造两个或多个具有快速电子转移和相互作用的催化剂可能是光催化二氧化碳还原和水氧化偶联的有效策略。但这些策略通常无法在原子尺度上进行材料合成的控制,导致了活性中心和电子路径的模糊,阻碍了对人工光合作用在原子层面的认识,很难探究反应机理。利用共价有机骨架(COF)的合成策略将金属团簇......阅读全文

半导体量子点作为光催化二氧化碳还原催化剂

  在自然界中,光合生物能够在太阳光的照射下利用光合色素将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气),该过程是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。受此启发,利用可见光还原的方式将二氧化碳转化为具有高附加值的化学品和/或太阳能燃料(如CO、HCOOH、CH3OH、CH4

大连化物所实现半导体光催化硼化反应

近日,中国科学院大连化学物理研究所精细化工研究室有机硼化学与绿色氧化创新特区研究组研究员戴文团队,在多相光催化硼化方面取得新进展。该团队选用易于制备的硫化镉纳米片作为多相光催化剂,利用光生电子—空穴的协同氧化还原作用,通过选择性硼化反应,实现了烯烃、炔烃、亚胺以及芳(杂)环的高值转化,合成了硼氢化和

半导体高效光催化材料研究获突破

  从浙江省科技厅获悉,浙江师范大学与香港大学以及新加坡南洋理工大学合作成立了专项课题组,在半导体纳米复合光催化材料的设计与合成方面取得突破性进展,开发出一种碳包覆硫化镉(CdS)新纳米结构。相关研究成果发表在《德国应用化学》,并被评选为VIP文章。   课题组通过一步溶剂热合成法在CdS纳米结构

多环芳烃的半导体光催化降解介绍

  半导体光催化降解法具有操作简单、可在常温常压下进行、能彻底矿化有机物等优点,在多环芳烃等持久性有机污染物的治理中具有良好的应用前景。TiO2是一种高活性的半导体光催化剂,在降解 多环芳烃的研究中得到了广泛应用。将分散相的TiO2颗粒悬浮在污染物水溶液中,通过紫外光照射进行光催化反应,由于催化剂颗

大连化物所戴文团队研究实现半导体光催化硼化反应

  氮杂环卡宾硼烷(NHC-BH3)由于化学性质稳定且制备方法简单,近年来作为一种新型硼源,被应用于自由基硼化反应中。然而,大量有害的自由基引发剂和昂贵且无法回收的均相光催化剂的使用,阻碍了其广泛被应用。因此,发展一种通用、廉价且可循环的催化体系,对NHC-BH3参与的自由基硼化反应的发展具有重要意

半导体光催化纳米材料的形貌及晶面效应研究获进展

  在中国科学院“百人计划”项目支持下,中国科学院兰州化学物理研究所能源与环境纳米催化材料课题组在半导体光催化材料形貌及晶面设计合成研究领域取得新进展。  该研究工作利用银氨络离子([Ag(NH3)2]+)为前驱体,通过合理控制Ag+离子释放速率制备出具有单晶结构的Ag3PO4亚微米

人工设计光敏蛋白实现二氧化碳光催化还原

图片来源于网络   中科院生物物理所研究员王江云课题组,设计出一种可以基因编码的光敏蛋白质,成功模拟了天然光合作用系统吸收光能,催化CO2的还原的功能,有望成为一种高功效还原剂,应用于太阳能转化、光生物学、环境修复和工业生物学等多个方面。这一研究成果于11月5日发表于《自然.化学》(Nature C

通过空位与异质原子构建的复合缺陷转化二氧化碳

  随着全球变暖的趋势日益明显,对于如何利用和转化二氧化碳是我们当前面临的巨大挑战。光催化技术是可以利用太阳能驱动化学反应的,因此光催化固定CO2的研究目前受到了密切的关注,而对于如何开发高效的光催化材料已成为材料领域所进行的重大前沿探索之一。  今日,北京航空航天大学郝维昌教授和澳大利亚伍伦贡大学

研究发现半导体光催化剂中单步两电子转移机理

  8月31日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室(筹)太阳能研究部李灿院士团队首次揭示了强碱条件下半导体与分子产氢催化剂之间两电子转移机理,相关研究成果以通讯形式发表在《美国化学会志》上。  该研究团队多年来一直从事半导体与分子催化剂(金属络合物分子)耦合体系的研究,旨在利

大连化物所:半导体光催化剂活性晶面依赖的本质原因

  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李灿、李仁贵团队在半导体光催化剂暴露晶面的本质作用研究方面取得新进展:观察到光催化研究中活性晶面依赖的关系,确认了活性晶面的光催化活性差异是由不同共存暴露晶面之间的光生电荷分离性质决定的。  人工光合成太阳燃料是国际科学领域的“圣杯式”科学

福建物构所半导体纳米异质结光催化材料研究取得进展

    不同反应阶段SnO2/α-Fe2O3半导体异质结的SEM图(a)反应30分钟;(b)反应100分钟;(c)反应120分钟;(d)反应180分钟  异质结通常由两种不同的半导体单晶材料通过异质外延生长复合而成,具有不同于单一半导体的理化特性。由于纳米效应,纳米尺度的半

研究发现半导体光催化剂中单步两电子转移机理

  8月31日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室(筹)太阳能研究部李灿院士团队首次揭示了强碱条件下半导体与分子产氢催化剂之间两电子转移机理,相关研究成果以通讯形式发表在《美国化学会志》上。  该研究团队多年来一直从事半导体与分子催化剂(金属络合物分子)耦合体系的研究,旨在利

光催化的原理

光催化原理是基于光催化剂在光照的条件下具有的氧化还原能力,从而可以达到净化污染物、物质合成和转化等目的。通常情况下,光催化氧化反应以半导体为催化剂,以光为能量,将有机物降解为二氧化碳和水。因此光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术,对室内空气质量的改善已得到国际学术界的认可。

光催化的原理

光催化原理是基于光催化剂在光照的条件下具有的氧化还原能力,从而可以达到净化污染物、物质合成和转化等目的。通常情况下,光催化氧化反应以半导体为催化剂,以光为能量,将有机物降解为二氧化碳和水。因此光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术,对室内空气质量的改善已得到国际学术界的认可。

中国科大光催化复合材料设计取得系列进展

  近日,中国科学技术大学熊宇杰教授课题组,通过与江俊教授和张群副教授在材料设计与合成、理论模拟和先进表征中的“三位一体化”合作,在光催化复合材料设计方面取得系列进展,最新研究进展发表在7月23日出版的Advanced Materials 上。两篇论文分别被期刊以内封面和内封底的形式加以介绍,这两项

大连化物所太阳能光催化分解水研究取得新进展

  由于世界范围的能源和环境问题,近年来光催化分解水制氢和还原二氧化碳的研究在国际学术界引起广泛的重视。光催化分解水被认为是最具挑战性的难题,一旦取得突破,有望影响世界能源格局。实现这个反应的关键是发展高效的光催化剂,进而构筑高效光催化或光电催化体系。   近日,中国科学院大连化学物理研究所李灿院

光催化剂的种类

包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、硫化镉等多种氧化物硫化物半导体。光催化材料是指通过该材料、在光的作用下发生的光化学反应所需的一类半导体催化剂材料。典型的天然光催化剂就是我们常见的叶绿素,在植物的光合作用中促进空气中的二氧化碳和水合成为氧气和碳水化合物。总的来说纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术

华东理工大学团队让“水泥森林”变“绿色森林”

  新房装修后,“晾房排毒”成了必经程序。简单的通风、放置绿植、购置空气净化器、用活性炭等吸附除甲醛……可谓是能想到的、能做到的方法基本全都用上。但甲醛的挥发是一个持续的过程,活性炭吸附等传统处理甲醛的方法很难从根本上解决问题。  民众关心的问题自然也成为科学家们致力于解决的问题。“操作简单、能耗低

单个光催化剂粒子不同晶面的光生电荷的光电成像实现

  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及洁净能源国家实验室太阳能研究部李灿、所百人计划学者范峰滔和博士生朱剑等在国际上利用自主研制的纳米表面光电压成像系统,首次实现了单个光催化剂粒子不同晶面的光生电荷的光电成像,发现半导体粒子不同晶面间存在不同的空间电荷层内建电场可以促进光生电

新型纳米薄片-可提高二氧化碳的光催化转化

  记者7月19日从云南大学材料与能源学院了解到,该院云南省先进能源材料国际联合研究中心郭洪教授团队近期在新能源存储材料领域取得突破性进展,他们研发出一种纳米薄片,可通过光催化将二氧化碳转化为碳氢化合物。国际著名期刊《化工学报》发表了相关研究成果。  近年来,化石燃料的过度使用已经引起了全球的能源危

中国科大复合光催化剂设计取得系列进展

  太阳能被认为是21世纪最清洁的能源,而光催化是一种可以直接将太阳辐射能转化为化学能的途径,是极具发展潜力的新能源技术。无机半导体材料是目前应用最广的光催化活性物质,通常高光催化活性的半导体都具有宽带隙,因而只能有效地吸收紫外光。由于紫外光只占太阳光全谱的5%左右,因此非常有必要发展能够广谱吸光并

光催化:从环境净化到肿瘤消除,诺奖的“潜力股”

  光化学和催化化学是化学学科中十分活跃的研究领域,相关研究也已多次获得诺贝尔物理奖和化学奖。而在光催化领域,“本多-藤岛效应” (Honda-Fujishima Effect)利用太阳光催化分解水制氢被认为是最佳的制氢途径之一,开创了光催化研究的新篇章。  近年来,环境污染治理成为全球亟待解决的课

中科大团队设计等离激元催化新材料

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495458.shtm 本报合肥3月6日电(记者马荣瑞 通讯员王敏)中国科学技术大学教授熊宇杰、龙冉研究团队设计了一类等离激元催化材料,发现其独特的界面耦合态直接电子激发机制,实现了可见光区和红外光区二

福建物构所二氧化碳催化光功能材料研究获进展

  二氧化碳作为主要的温室气体,在过去的几十年中,以令人担忧的速度在大气中积聚,是造成全球气候变暖的主要原因,因此二氧化碳的消除与转化成为解决环境问题的关键。与传统工业的用氨水化学吸收二氧化碳的方法相比,利用光催化的手段将二氧化碳转化成可以利用的有机物是一种性价比高并且环境污染小的方法,在此过程中,

深圳先进院在半人工光合作用领域取得新突破

     透射电子显微镜拍的大肠杆菌生物被膜照片 来源:研究团队供图    “万物生长靠太阳”。光合作用指植物或藻类吸收太阳光,将二氧化碳和水合成有机物,并释放氧气的过程。    而近期科学领域非常“火爆”的半人工光合作用其原理也十分类似,主要是通过人为的方式去模拟光合作用,利用光能催化

深圳先进院在半人工光合作用领域取得新突破

 透射电子显微镜拍的大肠杆菌生物被膜照片 来源:研究团队供图 “万物生长靠太阳”。光合作用指植物或藻类吸收太阳光,将二氧化碳和水合成有机物,并释放氧气的过程。 而近期科学领域非常“火爆”的半人工光合作用其原理也十分

天然气高选择性制备乙烷和氢气,这所大学研究新方法

单原子配位负载的甲烷无氧偶联光催化剂 中国科大供图 甲烷是天然气、可燃冰、沼气等的主要成分,广泛分布于自然界。如何将储量巨大的甲烷资源转化为具有更高经济附加值的燃料或化工产品,具有重要的科学意义和应用前景。 光催化甲烷无氧偶联方法可以在温和条件下将甲烷直接转化,同时获取多碳烃类和氢气,

新型光催化剂可提升二氧化碳排放控制水平

  近日,合肥工业大学一项科研成果,通过在氧化铟表面包覆厚度为5纳米的碳层,成功研制出一种性能优越的新型二氧化碳转化光催化剂,为控制二氧化碳排放提供了新的研究方向和技术方法。该研究成果发表于《美国化学会会志》。  目前常用的二氧化碳转化光催化剂二氧化碳吸附性能较差、光生电荷分离效率较低。同时,在光催

生物被膜构筑细菌工厂“防护网”

  “万物生长靠太阳”。光合作用是指植物或藻类吸收太阳光,将二氧化碳和水合成有机物,并释放氧气的过程。  而近期科学领域非常“火爆”的半人工光合作用的原理与其十分类似,主要是通过人为方式模拟光合作用,利用光能催化生产燃料分子或各种有用化学品。半人工光合系统通常采用半导体作为吸光材料,但反应过程中吸光

光催化二氧化碳还原和水氧化全反应领域新突破

近日,华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队在光催化二氧化碳还原(CO2RR)和水氧化(WOR)全反应领域取得了重要研究进展。相关成果发表于Nature Communications。华南师范大学英才博士后周杰为该论文第一作者,2021级研究生李洁为共同一作,兰亚乾教授和严勇博士为通讯作者。 利用太