大连化物所揭示碳化钼催化材料的结构演化过程
近日,大连化物所碳资源小分子与氢能利用研究组(DNL1905组)孙剑研究员、俞佳枫副研究员团队与我所电镜技术研究组(DNL2002组)刘岳峰副研究员、德国卡尔斯鲁厄理工学院Grunwaldt教授等合作,利用多维度表征手段揭示了碳化钼催化材料的碳化过程和形成机理,从原子尺度观察到了晶相结构的动态演化过程,证实了立方相氧化钼(MoOx)是一步碳化合成α相碳化钼的关键中间体。 近年来,过渡金属碳化物因表现出类贵金属的独特催化性质而引起广泛关注。其中,α相碳化钼具有极高低温活化水分子的能力,在水相甲醇重整、水汽变换等资源小分子转化过程中展现出优异的催化活性。然而,与稳定的具有六方晶相结构的β碳化钼相比,立方晶相的α碳化钼的制备过程非常苛刻,一般需要经历高污染、高能耗的氨化处理或负载高含量的贵金属,增加了该催化材料的制备成本并限制了它的应用。深入认识碳化过程......阅读全文
大连化物所揭示碳化钼催化材料的结构演化过程
近日,大连化物所碳资源小分子与氢能利用研究组(DNL1905组)孙剑研究员、俞佳枫副研究员团队与我所电镜技术研究组(DNL2002组)刘岳峰副研究员、德国卡尔斯鲁厄理工学院Grunwaldt教授等合作,利用多维度表征手段揭示了碳化钼催化材料的碳化过程和形成机理,从原子尺度观察到了晶相结构的动态演化过
化物所孙剑团队揭示碳化钼催化材料的结构演化过程
近日,大连化物所碳资源小分子与氢能利用研究组(DNL1905组)孙剑研究员、俞佳枫副研究员团队与我所电镜技术研究组(DNL2002组)刘岳峰副研究员、德国卡尔斯鲁厄理工学院Grunwaldt教授等合作,利用多维度表征手段揭示了碳化钼催化材料的碳化过程和形成机理,从原子尺度观察到了晶相结构的动态演
氢能研究丨新型复合材料助力高效光催化制氢
导读由于传统化石燃料等不可再生资源的广泛应用,环境污染和能源危机成为人类面临的两大问题。寻找解决能源短缺问题的有效途径已成为一个重要的研究课题。氢能被认为是一种清洁、可再生、环保的能源载体。在所有制氢方法中,光催化制氢是解决两大问题的有效方法之一。 近期,北京建筑材料科学研究总院与岛津分析中心合作,
大连化物所开发反应诱导的碳氧化钼催化剂 实现二氧化碳高效转化
近日,中国科学院大连化学物理研究所碳资源小分子与氢能利用研究组研究员孙剑和副研究员俞佳枫团队,在碳化钼催化CO2转化利用方面取得进展。科研人员利用火焰喷射裂解法一步合成了亚稳态不饱和氧化钼催化剂。该亚稳态结构的氧化钼无需碳化处理,可直接应用于逆水汽变换反应,在反应气氛下迅速发生原位碳化,生成碳氧化钼
科学家提出金属碳化钼体系“选择性部分重整”制氢新技术
近年来,生物乙醇因可再生性、高含氢量及良好的储运安全性,成为备受关注的绿色制氢原料。而传统的乙醇-水重整制氢技术存在两大难题。一是该过程通常需在400℃至600℃的高温条件下进行,能耗高且难以避免乙醇分子C-C键断裂导致的CO2排放;二是现有催化剂易受到积碳和烧结失活的影响,限制其工业化应用,难
电解水制氢:如何设计金属碳化物催化剂?
金属碳化物HER 氢气是重要的清洁能源,具有来源广、能量密度高、无污染等优点。电解水制氢是高效、绿色的制氢途径,但严重依赖贵金属Pt催化剂,亟需发展经济、高效的非贵金属电催化剂。过渡金属碳化物具有类铂的电子性质和催化行为,是一种潜在的析氢电催化剂。近年来,相关研究工作通过合理的设计策略,调控并
简述锂电材料二硫化钼的催化作用
MoS2用作石化,例如加氢脱硫中脱硫的辅助催化剂。MoS2催化剂的有效性通过添加少量的钴或者镍得到增强。这些硫化物的紧密混合物是负载在氧化铝上。这种催化剂是通过用下列物质处理钼酸盐/钴或镍浸渍氧化铝原位生成的H2S或者等效的试剂。催化作用不发生在微晶的规则片状区域,而是发生在这些平面的边缘。
新型催化剂点亮氢能储放未来
近日,中科院煤化所与国内多家科研机构合作,采用铂-碳化钼双功能催化剂实现对水和甲醇的高效活化,在低温下获得了极高的产氢效率。此催化体系有望作为下一代高效储放氢新体系得到应用。 氢能是一种公认的高热值清洁能源,高位发热值是汽油发热值的3倍,也被称为“能源货币”。氢燃料电池是当前最具潜力的新一代氢
我所开发反应诱导的碳氧化钼催化剂实现高效CO2转化
近日,我所碳资源小分子与氢能利用研究组(DNL1905组)孙剑研究员和俞佳枫副研究员团队在碳化钼催化CO2转化利用方面取得新进展,利用火焰喷射裂解法(FSP)一步合成了亚稳态不饱和氧化钼催化剂。该亚稳态结构的氧化钼无需碳化处理,可直接应用于逆水汽变换(RWGS)反应中,在反应气氛下迅速发生原位碳化,
我所发现逆水煤气变换反应诱导氧化钼碳化钼相变新现象
近日,我所催化基础国家重点实验室纳米与界面催化研究中心(502组群)包信和院士、傅强研究员团队在反应诱导催化剂结构动态演变研究中取得新进展,发现Mo基催化剂在逆水煤气变换(RWGS)反应中能够原位碳化,形成碳化钼活性结构,从而显著增强该反应的催化反应活性,在超高空速条件下实现了CO的高速生成。在催化
中俄开发廉价高效新型氢能材料
日前,一个中俄科研团队找到了一种廉价且环保的方法来处理流行的光催化剂材料,大大提高了将阳光转化为氢能的效率。专家称,该方法有助中俄两国进入清洁能源的新时代,帮助两国在该行业占据领先地位。相关研究发表在最近的《应用催化B:环境》杂志上。 俄罗斯国家研究型托木斯克理工
中俄开发廉价高效新型氢能材料
日前,一个中俄科研团队找到了一种廉价且环保的方法来处理流行的光催化剂材料,大大提高了将阳光转化为氢能的效率。专家称,该方法有助中俄两国进入清洁能源的新时代,帮助两国在该行业占据领先地位。相关研究发表在最近的《应用催化B:环境》杂志上。 俄罗斯国家研究型托木斯克理工
新材料可延长制氢催化剂寿命
8月27日,记者从海南大学获悉,该校海洋科学与工程学院科研人员制备出超细铱钌纳米线材料,这为设计高效质子交换膜电解水催化剂提供了一种可行方法。相关论文发表于国际期刊《先进功能材料》。质子交换膜电解水(PEMWE)技术具有能量转换率高、产物氢气纯度高等优点,是一种前景广阔的制氢技术。阳极析氧反应(OE
中国科大电催化析氢材料设计取得进展
“Less is more”是著名建筑师米斯×凡德洛说过的一句话,这种“少即多”的设计理念是提倡形式简单而反对过度浮华,认为简单的东西往往带给人们更多的享受。这个设计理念能否在材料科学领域有借鉴价值?近日,中国科学技术大学熊宇杰教授课题组完成的一项工作充分说明了“少即多”设计在电催化析氢材料设计
北大马丁等科学家在低温工业产氢过程的新突破
水煤气变换反应(CO + H2O = CO2 + H2)可以从水中取氢,是化石能源和生物质制氢以及氢气纯化过程的重要反应,其与水蒸汽重整反应的组合是目前廉价制氢的主要工业技术,广泛应用于合成氨以及油品和化学品的生产过程。同时,随着氢能经济的发展,氢燃料电池成为重要的新能源应用平台。为防止氢燃料中
两大顶刊连发-他在绿色制氢领域十年磨“双剑”
因为燃烧后仅生成水,氢气曾被视为实现碳中和目标的理想能源。然而,目前全球约96%的氢气生产仍依赖化石燃料。每生产1吨这种“灰氢”,就伴随着十余吨二氧化碳排放。氢气的“清洁能源”标签及其原本承载的碳中和目标在其制备过程中难以实现,更难实现产业化应用。“要实现清洁制氢目标,必须从源头减少碳排放。”北京大
澳大利亚进一步解析“氢脆”机理
澳大利亚悉尼大学国家显微与微分析中心科研团队一项新研究,进一步解析了氢导致钢铁性能下降、发生“氢脆”的机理,同时发现在碳化物增强钢中添加钼(Mo)元素可显著增加其捕获氢的能力。研究成果已发表在《自然通讯》上。 “氢脆”是金属中氢引起的材料力学性能下降、塑性下降、开裂或损伤的现象,阻碍了氢在高压
澳大利亚进一步解析“氢脆”机理
澳大利亚悉尼大学国家显微与微分析中心科研团队一项新研究,进一步解析了氢导致钢铁性能下降、发生“氢脆”的机理,同时发现在碳化物增强钢中添加钼(Mo)元素可显著增加其捕获氢的能力。研究成果已发表在《自然通讯》上。 “氢脆”是金属中氢引起的材料力学性能下降、塑性下降、开裂或损伤的现象,阻碍了氢在高压
电解水制氢催化剂非贵金属介绍
构建电催化剂的元素。根据其物理和化学性质,大致将这些元素分为三组:①贵金属铂(Pt)——目前常见的贵金属HER电催化剂;②用于构建非贵金属电催化剂的过渡金属元素,主要包括铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、钼(Mo)和钨(W);③用于构建非贵金属电催化剂的非金属元素,主要包括硼(B)
新型碳氧化钼催化剂可实现高效二氧化碳转化
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员孙剑和副研究员俞佳枫团队在碳化钼催化二氧化碳转化利用方面取得新进展。团队利用火焰喷射裂解法一步合成了亚稳态不饱和氧化钼催化剂。该亚稳态结构的氧化钼无需碳化处理,可直接应用于逆水汽变换反应中,在反应气氛下迅速发生原位碳化,生成碳氧化钼活性相,在高空速的苛刻条件下
《自然》《科学》连发,他在绿色制氢领域十年磨“双剑”
因为燃烧后仅生成水,氢气曾被视为实现碳中和目标的理想能源。 然而,目前全球约96%的氢气生产仍依赖化石燃料。每生产1吨这种“灰氢”,就伴随着十余吨二氧化碳排放。 氢气的“清洁能源”标签及其原本承载的碳中和目标在其制备过程中难以实现,更难实现产业化应用。 “要实现清洁制氢目标,必须从源头减少
在超高空速条件下实现一氧化碳高速生成
近日,中国科学院大连化学物理研究所包信和院士、研究员傅强团队在反应诱导催化剂结构动态演变研究中取得新进展,发现Mo基催化剂在逆水煤气变换(RWGS)反应中能够原位碳化,形成碳化钼活性结构,从而显著增强该反应的催化反应活性,在超高空速条件下实现了一氧化碳的高速生成。相关成果发表在《德国应用化学》。在催
析氢反应电催化剂研究:新材料替换铂金
复旦大学26日发布,该校材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展,相关研究成果近日发表于国际期刊《先进材料》。图片来源于网络 氢能原料丰富、燃烧值高、零污染,被科学家和大众寄予厚望。要想发展氢能技术,不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气,这就是析氢反应。但
宁波材料所在电催化制氢领域取得新进展
随着人们对生活品质要求的大幅提高以及国家层面能源政策的调整,可再生能源将会在可见的未来扮演极其重要的角色。然而,可再生能源存在间歇性问题,例如太阳能受到昼夜变化、阴雨天气的限制,风能受到气候以及风速不稳的影响,因此,需要大力探索可再生能源富余电力转化技术。其中,电催化制氢气技术是目前最优的方案之
新型碳氧化钼催化剂可实现高效二氧化碳转化
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员孙剑和副研究员俞佳枫团队在碳化钼催化二氧化碳转化利用方面取得新进展。团队利用火焰喷射裂解法一步合成了亚稳态不饱和氧化钼催化剂。该亚稳态结构的氧化钼无需碳化处理,可直接应用于逆水汽变换反应中,在反应气氛下迅速发生原位碳化,生成碳氧化钼活性相,在高空速的苛刻条件下
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属碳化物
1973年,R. B. Levy和M. Boudart发现由于碳化钨和铂具有相似的d带电子密度态,存在一定的类铂催化行为。上述开创性工作立即引起研究人员极大的兴趣,同时开展了以取代高成本贵金属催化剂为目的的金属碳化物研究。金属碳化物耐腐蚀、稳定性好、机械强度高,其电催化寿命较长。除碳化钨外,许多研究
中国科大烯烃氢碳化反应研究获进展
近日,中国科学技术大学教授傅尧课题组与清华大学教授刘磊课题组合作,在烯烃氢碳化反应及其应用中取得新进展。研究成果发表在4月2日的Nature Communications上(DOI: 10.1038/ncomms11129)。论文共同第一作者为中国科大博士研究生陆熹和副教授肖斌。 烯烃是有机化
科学家攻克制氢难题-氢能源的绿色转型
由于燃烧后仅生成水,氢气曾被视为实现碳中和目标的理想能源。然而,目前全球约96%的氢气生产仍依赖化石燃料。每生产1吨这种所谓的“灰氢”,就伴随着10余吨二氧化碳的排放。氢气作为“清洁能源”承载的碳中和目标在制备过程中难以实现,更难实现产业化应用。“要实现清洁制氢,必须从源头减少碳排放。”北京大学化学
二硫化钼2H1T相边界在催化析氢中的重要作用
氢能作为一种理想的绿色能源,是世界各国发展的战略和科学研究的热点。而通过电解水来制氢,有效且可再生循环,其关键在于催化剂。近年来,二硫化钼催化剂由于其催化活性高、稳定性好、资源丰富、成本低等特点在析氢反应中崭露头角。单层二硫化钼是由两层硫原子将一层钼原子夹杂在中间形成类似三明治的结构,是一个具有
科学家实现含碳资源到无碳能源的高效温和转化
当前乃至30-50年内经济和社会的发展仍以碳基为主的能源消费结构为基础,而该能源结构导致的环境污染和生态文明建设之间的矛盾愈发凸显,实现含碳资源高效清洁转化利用是当前解决这些矛盾的重要途径之一。而未来,人类将面向以低碳与无碳能源经济为基础的可持续能源结构,特别是以氢能为主的能源体系新结构。其中氢