科学家开发出高效碱性电解水单原子合金催化剂
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员章福祥团队设计合成了一种单原子铱修饰镍合金催化剂,用于碱性电解水析氢、析氧,具有水分子活化与H-H、O-O偶联功能,显著降低了析氢与析氧的过电势。相关成果发表在《先进材料》上。 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发是实现高效光化学转化的重要一环。近年来大连化物所致力于通过电催化剂的优化设计开发高效光催化助催化剂,在电催化析氢、电催化析氧等催化剂设计合成与机理研究方面取得系列进展。 本工作中,研究团队设计合成了一种MoO2氧化物负载的单原子铱修饰镍合金电催化剂,展示了优异的碱性电解水析氢、析氧性能。原位表征和密度泛函理论计算结果表明,Ir1/Ni界面可显著降低了氢结合能,而Ir单原子修饰可促进Ni物种的表面重构进而提高OH中间物种的覆盖度,降低OER的速控步电势。 单原子Ir1Ni合金催化剂的开发有望作为助催化剂用于高效太阳能光化学转化,降低......阅读全文
大连化物所开发出高效碱性电解水单原子合金催化剂
近日,中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组研究员章福祥团队,设计合成了单原子铱修饰镍合金催化剂(Ir1Ni),用于碱性电解水析氢、析氧,具有水分子活化与H-H、O-O偶联功能,降低了析氢(0.7eV,U=-1.0V)与析氧(0.85eV, U=1.23V)的过电势
科学家开发出高效碱性电解水单原子合金催化剂
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员章福祥团队设计合成了一种单原子铱修饰镍合金催化剂,用于碱性电解水析氢、析氧,具有水分子活化与H-H、O-O偶联功能,显著降低了析氢与析氧的过电势。相关成果发表在《先进材料》上。 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发
电解水制氢催化剂应用
在宽pH范围内开发高效稳定的电解水制氢催化剂,对缓解能源危机具有重要意义。一种锚定在高熵稀土氧化物(HEREOs)空位上的Pt纳米颗粒(NPs),用于电解水高效制氢方法由南开大学杜亚平教授和香港理工大学黄勃龙教授等人首次报道。所制备的Pt-(LaCeSmYErGdYb)O表现出优异的电化学性能,在0
电解水制氢催化剂研究取得进展
氢能因具有高能量密度和无碳排放等特性,被认为是化石燃料的可持续替代品。由风能、太阳能等可再生能源驱动电解水制氢,被学界视为具有前景且可持续制备清洁氢燃料的方法。电化学水分解包含阳极析氧反应(OER)与阴极析氢反应(HER)两个核心反应。其中,铂基催化剂在酸性介质中展现出最高的内在活性,但其在质子交换
非晶态合金催化剂的改性
非晶态合金催化剂处于热力学上的一种亚稳态,在反应过程中总是不同程度的向其稳定态(晶态)转变,从而导致催化剂活性或选择性的下降。研究表明 ,对于晶化温度低的非晶态合金,一般可以通过添加第3或第4组分来提高晶化温度。通过在非晶态合金中添加修饰剂,不仅能够显著的提高其催化活性和选择性以及抗硫和抗胺
瑞士开发新型高效廉价电解水纳米催化剂
利用太阳能和风能发电,并用所获得的电能通过电解水生产氢气,是重要的储存可再生能源的技术手段。目前使用的加速电解水反应的催化剂有两类,一种催化效率高但需要使用贵金属铱材料,致使价格昂贵,另一类价格较低但催化效率不高。 瑞士保罗谢尔研究所(PSI)最近成功开发出一种可用于电解水获取氢气的高效纳米催
瑞士开发新型高效廉价电解水纳米催化剂
利用太阳能和风能发电,并用所获得的电能通过电解水生产氢气,是重要的储存可再生能源的技术手段。目前使用的加速电解水反应的催化剂有两类,一种催化效率高但需要使用贵金属铱材料,致使价格昂贵,另一类价格较低但催化效率不高。 瑞士保罗谢尔研究所(PSI)最近成功开发出一种可用于电解水获取氢气的高效纳
科学家开发出高效电解水催化剂
中科院化学所分子纳米结构与纳米技术重点实验室胡劲松课题组在氢能的清洁获取与应用方面开展了系列研究,并开发出新型高效电解水催化剂。相关成果日前发表于《美国化学会志》等杂志。 据了解,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,从而大幅降低制氢成本。其关键是如何有效降低电极上析氧
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)
大连化物所实现利用铠甲催化剂去耦合电解水
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二维材料与能源小分子转化创新特区研究组(05T6组)研究员邓德会团队以铠甲催化剂为电极,构建出高效稳定的电解水解耦装置。该研究工作为电力削峰填谷策略提供了新思路。 解耦电解水是一种具有潜力的削峰填谷策略,可以将用电低谷期的过剩电力利用起来
化学所开发出新型高效电解水催化剂
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。其关键是如何有效降低电极上析氧反应(OER)和
中国科研团队合成一种新型合金-助力电解水产氢
记者19日从安徽师范大学获悉,该校校长熊宇杰教授与联合团队利用激光辐照所产生的效应,实现了亚纳米级高熵合金的创制。据介绍,该方法具有广泛的普适性,可制备含有多达十种金属元素的亚纳米级高熵合金。相关研究成果近日发表在《自然·材料》(Nature Materials)上。将五种甚至更多不同种类的金属“融
新型催化剂破解电解水制氢低效高耗能难题
记者31日从昆明理工大学获悉,该校冶金与能源工程学院徐瑞东教授团队联合东南大学、瑞士洛桑联邦理工学院、美国西北大学等机构学者合作,研发了一种新型非贵金属电催化材料,为解决碱性条件下电解水制氢效率低、能耗高的行业难题提供新方案,助力绿色氢能规模化生产。相关成果发表在《先进功能材料》上。电解水是绿色氢能
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
日前,南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队,在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂,能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时,满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求,相关研究
电解水制氢有了长寿命廉价催化剂
中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员和李灿院士团队与日本理化学研究所合作,研发出一种可在强酸条件下长寿命电催化分解水的廉价电催化剂,并有望在大规模可再生能源制氢技术中应用。相关研究成果日前发表在《德国应用化学》上。 将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”,是应对未来化石燃料枯竭和气候
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
加错试剂,迎来电解水制氢催化剂新突破
西湖大学人工光合作用与太阳能燃料中心教授孙立成团队开发了一种新型非贵金属催化剂CAPist-L1的制备工艺,即向溶液中人为引入不溶纳米颗粒,在常温、常压条件下通过简单浸泡法,一步合成非贵金属催化剂——CAPist-L1。日前,相关研究成果发表在《自然—催化》。 CAPist-L1材料呈现多孔的透气结
电解水制氢有了长寿命廉价催化剂
中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员和李灿院士团队与日本理化学研究所合作,研发出一种可在强酸条件下长寿命电催化分解水的廉价电催化剂,并有望在大规模可再生能源制氢技术中应用。相关研究成果日前发表在《德国应用化学》上。 将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”,是应对未来化石燃料枯竭和气候
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
日前,南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队,在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂,能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时,满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求,相关研究
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
日前,南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队,在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂,能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时,满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求,相关研究
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
双功能催化剂高效电解水制氢研究中取得进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究员固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部孟国文研究员课题组与韩国浦项科技大学合作,在过渡金属基催化剂的设计合成及其全电解水制氢方面取得新进展,通过优化设计与精准调控,在碳纤维布电极上原位生长制备单分散、超小尺寸过渡金属磷化物纳米晶均匀负载的氮掺杂碳分级纳米片阵列,
新型催化剂材料可助力质子交换膜电解水制氢
华东理工大学材料科学与工程学院清洁能源材料与器件团队副教授刘鹏飞、教授戴升、教授杨化桂,开发了一种工况稳定、低贵金属载量负载的纳米团簇析氢电催化剂材料(PdHx-WCx),为设计质子交换膜电解水(PEMWE)负载电催化剂提供了新的见解。相关研究发表于《德国应用化学》。PEMWE技术具有制氢速率快、氢
安培级电流下电解水催化剂超稳定性的原理
近日,大连化物所理论催化创新特区研究组(05T8组)肖建平研究员团队与日本理化学研究所中村龙平教授团队在电解水材料设计中取得新进展,制备了尖晶石构型的Co2MnO4材料,实现了超高效安培级电流密度电解水活性,并同时实现在酸性环境中超长的电解稳定性。 制备高活性且在酸性环境中具备超长的电解稳定性非贵
安培级电流下电解水催化剂超稳定性的原理
近日,大连化物所理论催化创新特区研究组(05T8组)肖建平研究员团队与日本理化学研究所中村龙平教授团队在电解水材料设计中取得新进展,制备了尖晶石构型的Co2MnO4材料,实现了超高效安培级电流密度电解水活性,并同时实现在酸性环境中超长的电解稳定性。 制备高活性且在酸性环境中具备超长的电解稳定性非贵
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
中国科大研制白铁矿型电解水制氢电催化剂
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505283.shtm近日,受到在自然界酸性环境中能够稳定存在的白铁矿石的启发,中国科学技术大学高敏锐教授课题组研制了一种用于质子交换膜(PEM)电解池阴极析氢反应的白铁矿型催化剂,其可在1 A cm-2的
研究通过铠甲催化剂表面电子限域效应实现高效酸性电解水制氢
近日,中国科学院大连化学物理研究所能源催化转化全国重点实验室能源与环境小分子催化研究中心研究员邓德会和于良团队与中国科学技术大学教授路军岭团队、大连化物所高效电解水制氢研究组研究员俞红梅团队合作,发现铠甲催化剂表面富集的不对称π电子具有独特的限域效应,可同时提升表面限域铂(Pt)原子的活性和稳定性。
研究揭示镍钨合金催化剂化学计量效应起源
近日,中国科学技术大学教授高敏锐课题组发现在碱性氢气氧化反应中,镍-钨合金中钨的比例可以精细调控镍的未配对电子,进而调节合金的零电荷电势和羟基吸附能力,打破电解液中钾离子溶剂鞘,释放自由水,提升氢键网络的连通性,从而带来催化性能的增益。相关成果日前发表于《德国应用化学》。氢-氧燃料电池以其能量转换效