利用纳米聚焦X射线探针揭示CuAg串联催化剂在电化学CO2还原中的协同效应

01【导读】 将二氧化碳气体捕获后通过电催化CO2还原反应(eCO2RR)转化为燃料、合成气或酒精、可再生电力等增值产品,是建立可持续循环经济和减少人为二氧化碳排放的最具吸引力的途径之一。对于具有成本要求的工业规模eCO2RR工艺,耐用性和可选择性的电催化剂是必不可少的。eCO2RR过程中的产物选择性主要受阴极电催化材料的性质及其微环境的影响。铜是唯一一种不仅能产生C1化合物,如一氧化碳(CO)或甲烷(CH4),也有C2+产物,如乙烯(C2H4)或乙醇(CH3CH2OH) 的候选单金属。尽管观察到的机制eCO2RR途径很复杂,但确定了标度关系,就可以作为合理设计催化剂的基础。通过打破线性标度关系,可以提高eCO2RR的活性和选择性。其难点在于将配体或应变效应从几何效应中分离出来。迄今为止,只有少数理论和实验研究为应变诱导的eCO2RR活性或选择性变化提供了明确的证据。。尽管对于应变诱导可能产生的结果尚有争议,但应变工程无疑......阅读全文

电催化还原CO2的新型催化剂

  近年来,电催化还原CO2生成有经济价值的小分子产物研究受到广泛关注,但是如何实现在较负的催化电压下保持较高的催化效率,从而达到高催化产率的目标,一直是领域内的研究难点。日前,中科院青岛生物能源与过程研究所环境友好催化过程研究组设计了一种新型的二维/零维的氧化铋纳米片/氮掺杂石墨烯量子点(Bi2O

一种碳纳米管可以提升电催化CO2还原为CO的选择性

  电催化CO2还原反应(CO2 RR)不仅有望降低大气层中的CO2含量,缓解温室效应,还能将CO2转化为燃料,减少化石能源消耗,促进碳循环的进行。然而,以水溶液作电解质时,电催化CO2RR往往伴随有剧烈的析氢反应(HER)。HER作为CO2 RR最主要的副反应,严重制约了CO2 RR的活性和选择性

W18O49纳米线上孤立的钴中心作为高效CO2光还原的反应开关

  J.Am. Chem. Soc.:W18O49纳米线上孤立的钴中心作为高效CO2光还原的反应开关  在W18O49超薄纳米线表面成功地修饰了孤立的钴原子。Co原子修饰的W18O49纳米线(W18O49@Co)大大加速了催化体系中的载流子分离和电子输运。此外,Co原子的表面修饰改变了W18O49@

氧化还原调制活性界面电解CO2制CO研究

  高温电解CO2制化学品在CO2转化与高值利用方面具有重要的研究意义和应用前景。然而,当前固体氧化物电解池衍生于传统燃料电池,电解CO2极化损失尚面临巨大挑战。在电化学系统中,活性部件之间的界面不仅决定了各类材料的活性也主导了其寿命。  中国科学院福建物质结构研究所功能纳米结构设计与组装重点实验室

用于有效的非均相可见光驱动CO2还原

  Angew. Chem. Int. Ed.:具有后修饰功能化铼(I)位点的稳定生物氢键有机框架,用于有效的非均相可见光驱动CO2还原  基于鸟嘌呤四链体,借助π-π相互作用,实现了一种稳定的2,2'-联吡啶(bpy)衍生生物氢键骨架(HOF-25),该骨架与Re(CO)5Cl反应得到后功

今日2篇Nature-Catalysis:把CO2还原进行到底!

  CO2还原既有望解决温室效应,又能带来更清洁的燃料和更加价值的C2+化学品,是各国科学家锲而不舍追逐的目标。  2019年4月9日,Nature Catalysis连刊两文,一篇来自电子科技大学Yijin Kang和美国University of Delaware的Feng Jiao团队,报道了

连发2篇Nature-Catalysis,崔屹等人CO2还原新进展!

  CO2还原,既关乎环境,又关乎能源,是目前材料、化学领域科学家关注的重点议题。今天,我们要分享的是来自国际顶级研究团队关于CO2还原最新的2篇Nature Catalysis工作。  一篇来自斯坦福大学崔屹团队,主要是关于理论指导Sn/Cu合金催化剂的设计制备,并在低过电位条件下实现了CO2高选

福建物构所氧化还原调制活性界面电解CO2制CO研究

  高温电解CO2制化学品在CO2转化与高值利用方面具有重要的研究意义和应用前景。然而,当前固体氧化物电解池衍生于传统燃料电池,电解CO2极化损失尚面临巨大挑战。在电化学系统中,活性部件之间的界面不仅决定了各类材料的活性也主导了其寿命。  中国科学院福建物质结构研究所功能纳米结构设计与组装重点实验室

光还原氧化物促长纳米金属粒子

  金属纳米粒子具有独特的物理化学性能并且在催化、光电子器件、磁性材料、涂层材料等领域具有广泛的应用前景,因此它的制备得到了广泛的研究。到目前为止,在室温下通过直接还原金属氧化物制备金属纳米粒子的相关报道较为少见。使用光化学方法制备金属纳米粒子具有反应条件温和在室温下就能进行,绿色环保只通过光照就能

福建物构所在单分子异相催化CO2还原研究中取得获进展

  电催化二氧化碳还原(ECR)是一种清洁、温和、可持续发展的催化技术,它不仅具有降低大气二氧化碳浓度的潜力,而且可以获得高附加值的化学原料和燃料(例如CO、HCOOH、CH3OH等)。然而,ECR仍然存在以下障碍:过电势高、选择性差、稳定性不足等。因此,开发可以解决上述问题的非贵金属ECR催化材料

福建物构所二维金属烯催化CO2电还原研究取得进展

  在电催化CO2还原反应(CO2RR)的产物中,甲酸/甲酸盐是一种关键的可再生化工原料的中间体和潜在的储氢材料,引起许多领域的关注。近年来,铋基材料由于无毒无害、价格低廉,在CO2RR电催化反应展现出强的稳定中间体的能力,具有大的氢析出电位以及低的一氧化碳(CO)吸附能,被认为是潜在的工业催化剂。

同步辐射纳米分辨谱学成像技术揭示氧化还原反应过程

  中国科学院高能物理研究所多学科中心X射线成像实验站副研究员袁清习和国内外课题组合作,建立了基于同步辐射纳米分辨谱学成像技术追踪氧化还原反应相变过程的方法,并成功应用于锂离子电池电料相变过程的研究。研究成果近期发表在《自然-通讯》(Nature Communications)期刊上。  同步辐射谱

Pd纳米晶的二氧化碳电催化还原性能研究获进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院教授曾杰课题组与杨金龙课题组展开合作,在理解表面应力效应对CO2电催化还原反应的调制方面取得新进展。研究人员设计合成了Pd单晶八面体纳米晶和孪晶二十面体纳米晶的准模型催化体系,详细阐述了Pd纳米晶表面应力与CO2电催化还原性能

我所利用单原子催化剂实现CO2还原CC偶联制乙醇

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202311/t20231103_6915239.html   近日,我所催化与新材料研究中心(1500组群)黄延强研究员和张涛院士团队,与香港城市大学刘彬教授、清华大学李隽教授合作,在单原子催化研究领域取得新进展,实现了二

Nat.-Commun.:锂调控的双硫空位增强CO2电还原制取正丙醇

复旦大学郑耿锋&南京师范大学李亚飞团队【引言】利用可再生能源驱动二氧化碳电化学还原反应(CO2RR),从而转化为高附加值的化学原料,是减少温室气体和存储化学能的可持续途径之一。在电化学CO2RR的产物中,一氧化碳(CO)和甲酸(HCOOH)的法拉第效率(FEs)目前可达到95%,同时分电流密度超过1

双金属位点型超薄光催化剂可实现高选择性二氧化碳还原

  众所周知,化石燃料过度利用导致的能源危机和过量排放二氧化碳引发的温室效应是当前影响人类可持续发展的两个重大问题。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孙永福、谢毅课题组在光催化选择性还原CO2方面取得新进展。该课题组设计了一种具有双金属活性位点的超薄纳米片催化剂并研究了其对CO

中科大孙永福谢毅团队研究光催化选择性还原二氧化碳

  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孙永福教授、谢毅教授课题组在光催化选择性还原CO2方面取得重要进展。该课题组设计了一种具有双金属活性位点的超薄纳米片催化剂并研究了其对CO2光还原产物选择性的影响,该结果以“Selective Visible-light driven Phot

我所开发单原子合金材料促进电催化CO2还原的CC偶联

近日,我所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组 (DNL1621组) 章福祥研究员团队设计合成了一种单原子铋修饰铜合金催化剂,用于电催化CO2还原,展现出优异的C-C偶联功能,显著提高了多碳(C2+)产物的法拉第效率。  太阳能光催化技术是实现太阳能至化学能转化的重要方式之一,而高效助催化剂的开

大连化物所等利用单原子催化剂实现CO2还原CC偶联制乙醇

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员黄延强与中国科学院院士张涛团队,联合香港城市大学教授刘彬、清华大学教授李隽,在单原子催化研究领域取得了新进展,实现了二氧化碳(CO2)电还原C-C偶联高选择性制乙醇。  利用可再生电力构筑CO2高效碳循环,是实现“双碳”目标的重要技术手

在超分子组装体光催化CO2还原制CH4方面获进展

光合作用为生命提供了物质和能量基础。模拟自然发展人工光合系统,通过“零碳循环”途径将太阳能转化为化学能并储存,是缓解能源危机和碳排放的有效手段。然而,由于天然光合系统产生的能量需供给诸多生命过程,其催化中心数量有限且距离光敏系统较远,导致光能-化学能转化的总量子效率低于0.1~1%(植物全年平均~0

Operando研究Ag修饰Cu2O纳米立方体催化剂

  Angew. Chem. Int. Ed.:Operando研究Ag修饰Cu2O纳米立方体催化剂——对CO2电还原获得液相产物具有增强作用  利用CO2电化学还原反应(CO2-RR)将二氧化碳直接转化为多碳液体燃料,有助于全球经济的脱碳。在这里,作者合成了均匀覆盖着Ag纳米粒子(5  nm)的C

电泳还原与非还原区别

聚丙烯酰胺凝胶为网状结构,具有分子筛效应,它有两种形式:非变性电泳(Native-PAGE)和变性电泳(SDS-PAGE)。非变性电泳,在电泳的过程中,蛋白质能够保持完整状态,并依据蛋白质的分子量大小、形状及其所附带的电荷量而逐渐呈梯度分开;而变性电泳(SDS-PAGE)仅根据蛋白质亚基分子量的不同

电泳还原与非还原区别

聚丙烯酰胺凝胶为网状结构,具有分子筛效应,它有两种形式:非变性电泳(Native-PAGE)和变性电泳(SDS-PAGE)。非变性电泳,在电泳的过程中,蛋白质能够保持完整状态,并依据蛋白质的分子量大小、形状及其所附带的电荷量而逐渐呈梯度分开;而变性电泳(SDS-PAGE)仅根据蛋白质亚基分子量的不同

纳米限域作用助力电催化碳碳偶联

  由于世界范围内人们对化石燃料的消耗以及过量开采,大气中二氧化碳(CO2)水平持续升高,且已经对环境造成一定破坏。CO2过度排放带来的问题之一就是全球气温升高,这将对人类未来以及地球环境造成深远的影响。CO2电化学还原技术将清洁能源所产生的可持续电力以化学能的形式进行存储,得到具有高附加值的化学品

固体所亚稳锗纳米颗粒相变与化学还原性研究获进展

  近期,中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所科研人员利用“自上而下”的液相激光熔蚀(Laser ablation in liquids, LAL)技术获得了高分散、高活性的锗纳米颗粒胶体溶液,且获得的锗纳米颗粒胶体溶液展现出了独特的自发生长行为和尺寸依赖的化学还原特性。   探索纳米尺度颗

固体所亚稳锗纳米颗粒相变与化学还原性研究获进展

  近期,中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所科研人员利用“自上而下”的液相激光熔蚀(Laser ablation in liquids, LAL)技术获得了高分散、高活性的锗纳米颗粒胶体溶液,且获得的锗纳米颗粒胶体溶液展现出了独特的自发生长行为和尺寸依赖的化学还原特性。   探索纳米尺度颗

《Nature》子刊:导电聚合物氧化还原调控纳米天线光学行为

  纳米光学是在纳米尺度上光与物质相互作用的科学与工程,这种相互作用是通过自然或人工纳米材料的物理、化学或结构性质来调控的。其最终目标之一即是在纳米尺度上动态调整光的形状。虽然利用传统的基于金属纳米结构的等离子体可以实现光与物质的共振相互作用,但是由于其具有固定的介电常数而极大的限制了其可调性。因此

硅基光子晶体载体上RuO2纳米结构催化高效CO2光转换

  CO2在与H2相互反应的[Ru(110)]-1表面吸附的示意图  CO2的阳光驱动催化加氢是产生有用化学品和燃料的重要反应,如果在工业规模下运行,可以减少温室气体向大气中的二氧化碳排放。近日,加拿大多伦多大学Geoffrey A. Ozin教授(通讯作者)介绍了在三维硅基光子晶体载体上高分散的纳

大连化物所等研究出实现高效稳定二氧化碳电解的方法

  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汪国雄和中科院院士、大连化物所研究员包信和团队,与日本科研人员合作,在高温CO2电解研究方面取得新进展。研究通过氧化还原循环处理,构建了高密度金属/钙钛矿界面,显著提高了固体氧化物电解池CO2电解性能和稳定性。  固体氧化物电解池可在

福建物构所陶瓷电极高温电解二氧化碳制CO获进展

  固体氧化物电解池可高效电解CO2/H2O,将电能转化为燃料能源,法拉第电流效率可高达100%,在可再生能源利用方面具有重要的研究意义和商业化应用前景。氧化还原稳定的钙钛矿型SrTiO3基陶瓷电极可实现直接高温电解过程,且高温稳定性和热循环性能优异,但陶瓷电极催化活性不足仍然是一个巨大的挑战。