研究实现高效酸性二氧化碳电还原制甲酸

近日,中国科学技术大学教授高敏锐和唐凯斌课题组合作,研制了一种具有“储液池”结构的片状铋基催化剂,在酸性环境中营造了局域强碱微环境,抑制了析氢副反应,促使二氧化碳向甲酸高效转化。12月12日,相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。电催化二氧化碳还原制备高附加值碳基产品,不仅可以实现二氧化碳的资源化利用,还可有效储存间歇性可再生电能。甲酸是一种重要的化工原料,广泛应用于有机化工原料合成和储氢材料制备等领域。在酸性介质中,电催化二氧化碳还原可以直接制备纯甲酸水溶液,被认为是一种非常有前景的能源供应途径。然而,酸性介质中析氢动力学更占优势,如何抑制氢气生成,实现高甲酸生产率仍然是一个巨大挑战。研究人员模拟催化剂表面的物种分布和pH值情况,发现“储液池”结构能有效富集羟基和钾离子,使电极表面呈局域碱性。相反,颗粒状催化剂表面的pH值很低,主要发生析氢副反应。 电催化性能测试表明,在电位相对于标准氢电极为1.7 伏特......阅读全文

二氧化碳电还原反应机理有了新认识

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503540.shtm26日,记者从中国科学技术大学获悉,该校国家同步辐射实验室宋礼教授与何群特任副研究员团队,提出对分子型金属镍位点上发生二氧化碳电还原反应机理的新认识。相关成果日前发表在《自然·通讯》上

研究实现高效酸性二氧化碳电还原制甲酸

近日,中国科学技术大学教授高敏锐和唐凯斌课题组合作,研制了一种具有“储液池”结构的片状铋基催化剂,在酸性环境中营造了局域强碱微环境,抑制了析氢副反应,促使二氧化碳向甲酸高效转化。12月12日,相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。电催化二氧化碳还原制备高附加值碳基产品,不仅可以实现二氧化碳的资源

氧化还原电对应用

氧化-还原电对添加剂的研究始于二次锂电池的限压保护,如今已经成为锂离子电池限压添加剂的主要组成部分,这类化合物包括芳香族化合物、金属茂化合物、聚吡啶配合物、锂的卤化物、噻蒽、茴香醚、联(二)茴香醚以及吩嗪等。氧化-还原电对添加剂在电解液中的作用机理是:在正常充电条件下,氧化-还原电对[O]/[R]稳

氧化还原电对的作用

氧化剂或还原剂的强弱,可用氧化还原电对的电极电位来衡量。对一个氧化还原反应来说,若Ox表示某一电对的氧化态,Red表示它的还原态,n为电子转移数,该电对的氧化还原半反应为 Ox + ne- == Red用氧化还原电对的条件电极电位,能够准确衡量氧化剂或还原剂的强弱。正确地判断氧化还原反应的方向、次序

氧化还原电对的定义

任何一个氧化还原反应都可以看成是两个半反应之和:一个是氧化剂(氧化型)在反应过程中氧化数降低,氧化型转化为还原型的半反应,另一个是还原剂(还原型)在反应过程中氧化数升高、还原型转化为氧化型的半反应。一对氧化型和还原型物质构成的共轭体系称为氧化还原电对,可用“氧化型/还原型”表示。

概述氧化还原电对的应用

  氧化-还原电对添加剂的研究始于二次锂电池的限压保护,如今已经成为锂离子电池限压添加剂的主要组成部分,这类化合物包括芳香族化合物、金属茂化合物、聚吡啶配合物、锂的卤化物、噻蒽、茴香醚、联(二)茴香醚以及吩嗪等。  氧化-还原电对添加剂在电解液中的作用机理是:在正常充电条件下,氧化-还原电对[O]/

简述氧化还原电对的作用

  氧化剂或还原剂的强弱,可用氧化还原电对的电极电位来衡量。对一个氧化还原反应来说,若Ox表示某一电对的氧化态,Red表示它的还原态,n为电子转移数,该电对的氧化还原半反应为 Ox + ne -== Red  用氧化还原电对的条件电极电位,能够准确衡量氧化剂或还原剂的强弱。正确地判断氧化还原反应的方

关于氧化还原电对的介绍

  任何一个氧化还原反应都可以看成是两个半反应之和:一个是氧化剂(氧化型)在反应过程中氧化数降低,氧化型转化为还原型的半反应,另一个是还原剂(还原型)在反应过程中氧化数升高、还原型转化为氧化型的半反应。一对氧化型和还原型物质构成的共轭体系称为氧化还原电对,可用“氧化型/还原型”表示。

华东理工团队揭示二氧化碳电还原催化剂变化机制

   华东理工大学化工学院教授李春忠团队利用多尺度的原位表征技术,系统揭示了二氧化碳电还原过程中催化剂的结构演变和真实催化活性相,相关成果近日在线发表于《国家科学评论》。  将二氧化碳还原为有价值的化学品或燃料被认为是一种合理利用碳资源,实现碳循环并能有效缓解温室气体二氧化碳造成环境问题的方法,因而

Science:晶界边缘对二氧化碳电还原催化的选择性增强

  多晶材料通过经过位移在晶界出会产生应变区,因而有可能产生高能表面用以催化。材料催化活性与晶材料中的晶界密度被认为有关联性,但缺乏直接证据。斯坦福大学Matthew W. Kanan(通讯作者)等人研究利用电化学测量和具备微米分辨率的扫描电化学显微镜技术,表明金电极的晶界表面边缘比晶粒表面对CO2

科学家制备出效率达93%电还原二氧化碳催化剂

  记者日前从中国科学技术大学获悉,该校化学与材料科学学院和合肥微尺度物质科学国家研究中心曾杰教授课题组,利用不同镍含量掺杂的二硫化锡纳米片作为催化剂,实现高效电还原二氧化碳到甲酸和一氧化碳。这种镍掺杂的二硫化锡纳米片催化剂,在二氧化碳电还原反应中表现出高活性和高稳定性。该成果近日发表在《德国应用化

氧化还原电对和原电池的关系

在氧化还原反应中,氧化剂获得电子由氧化型变为还原型,还原剂失去电子由还原型变为氧化型。由物质本身的氧化型和还原型组成的体系称为氧化还原电对。例如:I2 + 2e- == 2I- 电对I2/I-Zn2+ + 2e- == Zn 电对Zn2+/Zn氧化还原电对(1张)氧化型和还原型是相对而言的,例如电对

中国科大二氧化碳电还原产合成气催化剂研究取得进展

  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、化学与材料科学学院教授曾杰课题组利用组分可调的硫硒化镉合金纳米棒作为催化剂,高效电还原二氧化碳为合成气。这种硫硒化镉合金纳米棒的催化剂,在二氧化碳电还原反应中表现出高活性和高稳定性,并且能够在很宽的范围内调控合成气的组成比例。  合成气,即一

氧化还原电对和原电池的相关介绍

  在氧化还原反应中,氧化剂获得电子由氧化型变为还原型,还原剂失去电子由还原型变为氧化型。由物质本身的氧化型和还原型组成的体系称为氧化还原电对。例如:  I2 + 2e -== 2I -电对I2/I-  Zn2+ + 2e -== Zn 电对Zn2+/Zn  氧化还原电对  氧化还原电对(1张)  

研究揭示单原子合金催化二氧化碳电还原制一氧化碳机理

近日,中国科学院大连化学物理研究所理论催化创新特区研究组研究员肖建平团队与中国科学技术大学教授曾杰团队、电子科技大学教授夏川团队合作,在二氧化碳(CO2)转化制一氧化碳(CO)研究中取得新进展。该工作研发出单原子合金催化剂Sb1Cu,实现了CO2高活性、高选择性还原制备CO,并探究了这一过程的理论机

研究揭示单原子合金催化二氧化碳电还原制一氧化碳机理

  近日,我所理论催化创新特区研究组(05T8组)肖建平研究员团队与中国科学技术大学曾杰教授团队、电子科技大学夏川教授团队合作在二氧化碳(CO2)转化制一氧化碳(CO)研究中取得新进展,研发出单原子合金催化剂Sb1Cu,实现了CO2高活性、高选择性还原制备CO,并探究了该过程的理论机理。  利用可再

二氧化碳还原领域取得新突破

  内蒙古大学科研团队经过不懈努力,在探索新型电催化二氧化碳还原材料领域取得重要突破。相关成果近日在线发表于国际能源类期刊《先进能源材料》。  在“碳中和”的国际大背景下,设计具有高活性和选择性的二氧化碳电还原催化剂具有重要的现实意义和应用前景。当前,金、银、铜、铂等贵金属及其相关材料仍然是人们探索

电催化还原二氧化碳迎来曙光?

  近年顶刊发文看电催化剂的工业化进展    二氧化碳通过电解转化成有使用价值的化学品一直是研究人员关注的科研领域。特别是在低于100摄氏度的低温条件下进行二氧化碳的电化学转变目前已经接近实现工业规模。而在基础研究领域,仅在2019年就有超过600篇论文涉及到了相关催化剂的优化改良。在这里,我们精选

科学家绘制出电解池中二氧化碳电还原的热力学反应相图

  近日,我所无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员、朱雪峰研究员团队与科罗拉多矿业学院RP O’Harye教授合作,从热力学角度出发,分析并绘制了固体氧化物电解池(SOECs)中二氧化碳电还原的热力学反应相图,揭示了操作过程中的能斯特电位(EN)是控制该体系中各种反应(CO2电还原、积碳

二氧化碳还原反应机理研究获突破

  二氧化碳等温室气体排放量逐年增多是引起全球气候变暖最主要的因素之一,因此有效减排和综合利用二氧化碳具有重要的战略与现实意义。将二氧化碳直接转化为高附加值的化学品长期以来是催化领域中一大挑战,而从分子水平深入了解二氧化碳还原过程对于提高其转化率和选择性极其关键。尽管现今已发展了许多光谱学方法和理论

大连化物所二氧化碳电催化还原研究获进展

  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研究员汪国雄、杨帆和中科院院士包信和研究团队在金属-氧化物界面增强的二氧化碳电催化还原研究方面取得新进展,相关结果发表在日前出版的《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 5652)上。  二氧化碳电催化还

电催化二氧化碳还原领域研究获重要进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/487982.shtm 在国家自然科学基金、博士后创新人才支持计划等项目的支持下,华南师范大学化学学院兰亚乾教授团队近日在电催化二氧化碳(CO2)还原领域取得了重要研究进展。相关研究发表于Angewa

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

德国用二氧化碳和“废电”合成燃料

     工业排放的二氧化碳破坏环境,发电厂生产的过量电能何处去也常让人头疼。德国慕尼黑工业大学4月19日说,该校研究人员将在一个与政府、企业联合开展的项目中探索利用这两者生产燃料甲烷。    现阶段,提出能源转型的德国正大力发展太阳能、风能等可再生能源,但风能和太阳能发电受自然条件限制,发电的

微生物电合成系统利于还原性产物(乳酸、乙醇等)合成

  微生物电合成(Microbial electrosynthesis)是微生物利用电能作为还原力将CO2、葡萄糖或其它底物还原合成为各种化学品的过程,其系统包括阳极(对电极)、参比电极和阴极(工作电极)。阴极电子在细胞内被转化为还原当量,为胞内CO2的固定、富马酸还原转化丁二酸等提供还原力。随着温

大连化物所实现电还原一氧化碳直接制乙烯

  中国科学院大连化物所(以下简称“大连化物所”)20日对外披露,大连化物所邓德会研究员团队近日成功实现电催化一氧化碳高选择性直接制备乙烯,为高选择性、低能耗地通过一氧化碳制备乙烯提供了新思路。  乙烯是重要的基本有机化工原料,在合成乙醇、乙醛、乙苯以及制造塑料、合成橡胶和合成纤维等领域应用广泛。目

光和电催化二氧化碳还原领域获研究进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491040.shtm 在国家自然科学基金、中国博士后基金等项目的支持下,华南师范大学化学学院兰亚乾教授团队在光和电催化二氧化碳(CO2)还原领域取得了重要研究进展。相关研究近日发表于Science

为二氧化碳电化学还原反应“提速”的关键

  日前,天津大学新能源化工实验室与丹麦技术大学物理系合作,在二氧化碳资源化利用领域取得突破,揭示了二氧化碳电化学还原反应的控速步骤,在该研究方向提出了全新的机理认识,相关成果发表于《自然-通讯》。  大气中二氧化碳等温室气体含量的逐年增加造成愈发严重的全球气候变暖。利用太阳能等可再生能源产生的电能

光和电催化二氧化碳还原领域获研究进展

  在国家自然科学基金、中国博士后基金等项目的支持下,华南师范大学化学学院兰亚乾教授团队在光和电催化二氧化碳(CO2)还原领域取得了重要研究进展。相关研究近日发表于Science Advances。  光或电催化CO2还原(PCR或ECR)生成高价值产品切实符合“碳中和”的战略目标要求,对于实现碳循