华南理工一研究成果有望大幅降低燃料电池成本
以华南理工大学化学与化工学院博士生彭洪亮为第一作者的题为《High Performance Fe-andN-Doped Carbon Catalystwith Graphene Structuref or Oxygen Reduction》(具有石墨烯结构的铁、氮同时掺杂高性能碳基燃料电池催化剂)的研究论文,近日在英国自然出版集团(Nature Publishing Group)刊物《Scientific Reports》上发表。该刊物是英国自然出版集团于2011年新创刊的综合性网络期刊,目前被PubMed和SCI收录,涉及的研究领域覆盖自然科学各个学科。 彭洪亮所在的燃料电池课题组采用铁盐催化三聚氰胺和苯胺的同时聚合,得到了含有铁、三聚氰胺和聚苯胺的聚合物的混合物,使用该混合物为前驱体,经过热裂解、酸处理等程序制得了一种具有石墨烯结构的铁和氮同时掺杂的碳基催化剂。该催化剂的氧还原......阅读全文
华南理工一研究成果有望大幅降低燃料电池成本
以华南理工大学化学与化工学院博士生彭洪亮为第一作者的题为《High Performance Fe-andN-Doped Carbon Catalystwith Graphene Structuref or Oxygen Reduction》(具有石墨烯结构的铁、氮同时掺杂高性能碳基燃料
新型非贵金属催化剂高效廉价
记者近日从中科院获悉,该院化学所分子动态与稳态结构国家重点实验室研究员杨新征,通过对金属酶活性中心结构的模拟,计算设计了高效、廉价的新型非贵金属催化剂。 杨新征的研究集中在过渡金属催化的加氢和脱氢反应。这是石化、制药以及精细化工等领域的基础,并与二氧化碳转化利用和可再生能源开发密切相关。 新
非贵金属析氢催化剂研究获进展
近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心、中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)与材料系双聘研究员陈乾旺课题组发现,氮掺杂石墨烯层包覆的合金粒子作为酸性条件下电解水制氢(HER)催化剂,表现出优异的性能和循环稳定性。相关研究成果以Non-precious alloy enca
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)
高指数晶面氧化钴催化剂可替代贵金属
近日,中科院金属所与中科院宁波材料技术与工程所、中国工程物理研究院科研人员合作,利用碳包覆钴磁性纳米胶囊结构中缺陷石墨壳层的束缚作用,合成了富含高指数晶面的氧化钴催化剂,在甲烷催化燃烧反应中体现出可替代贵金属钯、铂的潜力。相关结果在线发表于《自然—通讯》。 研究人员通过原位氧化方法将碳包钴纳米
中国科大非贵金属纳米催化剂研制取得进展
近日,中国科学技术大学教授曾杰课题组在非贵金属纳米催化剂CuNi合金纳米晶研制上取得新进展。研究人员通过在一步合成法中使用吗啉硼烷作为还原剂,成功制备了CuNi合金八面体和立方体,并在A3偶联反应中研究了CuNi合金晶面和组分与其催化性能之间的构效关系,实验结果表明Cu50Ni50立方体的催化活
高性能电催化剂的制备的新思路
甲酸/甲酸盐作为一种重要的化工原料及燃料被广泛应用于化工、能源等领域。但工业化制备甲酸/甲酸盐的过程十分耗时、耗能,但电化学合成工艺可以在常温常压下得到甲酸/甲酸盐产物,是一种有前景的替代方案。然而,如何设计开发高效稳定的甲酸/甲酸盐电化学合成体系是目前面临的挑战。 电催化CO2还原反应(CO
贵金属催化剂催化吡啶及其衍生物的加氢反应
制备负载型高分散的纳米贵金属催化剂和含钌的双金属催化剂,并考察了催化剂对吡啶及其衍生物加氢反应的催化性能。 结果表明,5%钌炭催化剂对吡啶加氢反应的催化活性高于5%钯炭和5%铂炭,在100度,3.0Mpa,1小时和 钌/吡啶摩尔比2.5/1000的条件下,5%钌炭催化吡啶加氢的转化率大于99.9
大连化物所燃料电池催化剂的贵金属替代研究取得突破
将氢气直接高效转化为可广泛应用的电能,同时产生对人类生存环境友好的水分子,是未来先进可持续能源体系发展的重要目标。为了实现这一目标,作为重要能量转换装置的质子交换膜燃料电池将会发挥不可替代的作用,相关研究和开发受到了越来越高度的重视。然而,该类燃料电池中用于将空气中氧分子高效还原
青岛能源所在非贵金属电催化剂研究中取得系列进展
贵金属催化剂(如铂,Pt)具有很高的催化活性,是电化学能量转换与储能过程的核心材料,但高昂的成本限制了其在产业化中的广泛应用。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所仿生能源系统团队负责人崔光磊等,对金属氮化物(TiN、MoN等)、氧化石墨烯等非贵金属纳米结构材料进行了系列研究,成
美开发出高性能合金燃料电池催化剂
美国布朗大学研究人员开发出一种新型合金催化剂,既可以减少贵金属铂的用量,又具有良好的性能,其活性和耐久性指标都超过了美国能源部制定的2020年车用电催化剂技术指标,具有广阔应用前景。 铂催化剂成本高昂,是阻碍氢燃料电池广泛使用的重要因素之一。要降低成本,将铂与其他廉价金属结合制成合金催化剂是一
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
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
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
科学家通过抗分散策略阻断贵金属催化剂活性衰减
华东理工大学化学与分子工程学院、绿色化工与工业催化全国重点实验室教授郭耘,费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授戴升,联合北京大学化学与分子工程学院教授马丁,发现在丙烷完全氧化工况下,铂/氧化铈(Pt/CeO2)催化剂因Pt纳米团簇转化为单原子“旁观者”导致失活的机制,并提出通过氧化铌(NbOX)
我所开发出高性能锂氧气电池正极催化剂
近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队与纳米与界面催化研究组(502组)包信和院士团队合作,在锂氧气电池正极高效双功能催化剂研究方面取得新进展:开发出高活性(101)晶面占优的二维Mn3O4/石墨烯复合催化剂材料,构建出高容量、长寿命锂氧气电池。
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
一种比贵金属更优异的廉价且丰富的化学催化剂
加州理工学院的一个化学家团队发现了一种生产有机硅化合物的新方法,这种方法采用一种廉价且丰富的化学物质——叔丁醇钾作为催化剂。 加州理工学院的一个化学家团队发现了一种生产有机硅化合物的新方法,这种方法不需要依赖贵金属作催化剂。 相反,这种新技术采用一种廉价且丰富的化学物质—
我所电解水催化剂的贵金属替代研究取得新进展
氢能源是一种清洁、高效、可再生的理想能源,电解水制氢是实现工业化廉价制备氢气的重要手段。电解水过程包含析氢和析氧两个半反应,其中由于析氧反应过程在动力学上的困难性成为了电解水制氢的瓶颈。目前商用的析氧催化剂主要为IrO2和RuO2等贵金属,其高昂的价格和稀有的储量制约了这一过程的发展,寻找价格低
研究人员开发出高性能锂氧气电池正极催化剂
近日,中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队与纳米与界面催化研究组包信和院士团队合作,在锂氧气电池正极高效双功能催化剂研究方面取得新进展。团队开发出高活性(101)晶面占优的二维Mn3O4/石墨烯复合催化剂材料,构建出高容量、长寿命锂氧气电池。
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、
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.
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
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
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Co
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
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
用于锌空气电池的新型高效催化剂面世
记者5日获悉,来自安徽工业大学等单位的科研人员设计了一种通过界面锚定策略精准调控单原子之间距离的通用方法,并利用该方法成功开发出新型高效催化剂——双原子铁催化剂。该催化剂在锌-空气电池中表现优异,性能超越贵金属铂。相关研究成果在线发表于《自然·通讯》杂志。锌-空气电池也称为锌-氧空气电池,是一种体积
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,
福建物构所煤制乙二醇贵金属高效利用与替代研究获新进展
煤制乙二醇技术不仅可以有效缓解我国乙二醇的供需矛盾,同时可以提升煤炭资源高效清洁转化利用水平。CO气相氧化偶联制草酸二甲酯反应是煤制乙二醇中实现无机物C1到有机物C2转化的关键步骤,目前已应用的催化剂中Pd的负载量较高,致使催化剂成本大幅增加。因此,贵金属高效利用与替代研究对解决