《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,必须从源头减少碳排放。”北京大学化学与分子工程学院教授马丁已经在金属-碳化钼催化剂体系深耕十余年。近日,他和合作伙伴两天内先后在《科学》《自然》发表两项突破性成果,向氢气绿色生产迈出了关键一步。马丁。受访者供图 较传统制氢减少38.6%碳排放 氢气是一种二次能源,不能直接开采,而是需要从水、化石燃料等含氢物质中分解和制备。目前,传统制氢工艺仍然以化石燃料为原料,在300℃至1200℃的高温条件下进行反应,不但能耗巨大,而且伴随着大量二氧化碳排放。 以应用最为广泛的蒸汽甲烷重整(SMR)技术为例,天然气中的甲烷可以与水蒸气在催化剂的作用下在高温......阅读全文

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

《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

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

研究团队构建新催化剂-解决水煤气变换反应难题

  近日,大连理工大学教授石川与国内外合作者,突破了以可还原性载体分散贵金属为低温变换催化剂的传统研究思路,利用过渡金属碳化物热稳定性好且与被分散金属有较强相互作用的特点,构建双功能碳化物负载金催化剂Au/α-MoC1-x。相关成果发表于《科学》。  水煤气变换反应提供了一条同时制取氢气并净化一氧化

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

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

研究发现催化产物主导催化剂活化的新现象

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表界面结构动态演变研究中取得新进展,发现逆水气变换反应产物水和一氧化碳先后主导氮化钼催化剂的表面活化,导致其表面重构为活性更高的氧化钼和碳化钼结构,进一步增强了催化活性,促进了表面碳化,催化活性和催化剂活化之间呈现正反馈的关

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

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

我所发现催化产物主导催化剂活化的新现象

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表界面结构动态演变研究中取得新进展,发现逆水气变换反应产物H2O和CO先后主导氮化钼催化剂的表面活化,导致其表面重构为活性更高的氧化钼和碳化钼结构,进一步增强了催化活性,促进了表面碳化,催化

自然基金资助成果:在水活化产氢方面取得重要进展

  自然基金资助成果:我国学者在水活化产氢方面取得重要进展  在国家自然科学基金项目(批准号:21725301、 21932002、 91645115)等资助下,北京大学马丁课题组与大连理工大学石川课题组和中国科学院大学周武课题组合作,设计合成了高密度、高分散的原子级Pt物种和α-MoC组成的界面催

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

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

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

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

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,

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

北京大学马丁教授团队,两天连发Nature、Science

  氢能作为重要的清洁能源,被广泛认为是未来全球能源体系重要支柱,其生产方式直接影响全球碳中和目标的实现,高效、稳定、低成本的氢能生产,已成为能源科技发展的关键挑战。  北京大学马丁教授团队及合作者聚焦制氢技术分别于2月13日及14日,在Nature和Science上发表两项重磅研究成果,这位两刊“

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

新催化剂能使氢气和化肥同步产出

研究人员解释实验原理。图片来源:物理学家组织网科技日报讯(记者刘霞)德国波鸿鲁尔大学和杜伊斯堡-埃森大学的科学家们发现了一种新型催化剂,能够促进将氨转化为氢气和肥料前体亚硝酸盐的化学反应。相关研究论文发表于最新一期《德国应用化学》杂志。此前,生产氢气和生产肥料分属于不同的化学过程。研究人员解释说,氢

钴钼催化剂在哪种情况下要放硫

在出现反硫化的情况下钴钼催化剂要放硫。反硫化的三个条件:1、催化剂床层温度太高。2、入炉水汽比太高。3、水煤气或半水煤气中硫化氢含量太低。

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)

美研究原子尺度的催化剂-可用以廉价制氢

  据物理学家组织网1月23日(北京时间)报道,美国北卡罗莱纳州立大学的研究人员发现,一种单原子厚度的二硫化钼薄膜(MoS2)能作为催化剂生产氢气,替代昂贵的铂催化剂。与传统技术相比,新技术不但成本低廉,使用上也更为简单灵活。该发现为廉价氢气的生产打开了一扇新的大门。相关论文发表在最近出版

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

氧化铝薄膜表面的钼基模型催化剂的研究

在真空表面科学研究与实际催化反应体系之间存在着显著的差异,具体表现在所谓的“物质鸿沟”和“压力鸿沟”上面。在真空条件下制备规整的氧化物薄膜表面,从“物质鸿沟”这个角度来解决表面科学与实际催化反应体系的巨大差别。本论文以氧化铝负载的钼基催化剂为研究体系,在超高真空系统中制备了各种模型表面,取得的主要结

马丁氏肉汤

成分  蛋白胨液           500mL  肉浸液            500mL  冰乙酸            6g  葡萄糖            10g制法  1 将蛋白胨液500mL与肉浸液500mL混合,加热至80℃,加冰乙酸1mL,摇匀,再煮沸5min。  2 加15%氢氧化

新突破!高抗一氧化碳毒化的燃料电池阳极研制成功

氢氧燃料电池由于比能量高和零排放等优点,有望在国家双碳战略中扮演重要角色。然而,商业铂碳催化剂极易吸附氢气燃料中的一氧化碳而导致中毒休克。特别是在碱性膜燃料电池中,铂基催化剂的氢气氧化反应动力学缓慢,其与一氧化碳毒化协同作用,加速电池性能的衰退。因此,设计并创制高活性、高抗一氧化碳毒化的新型阳极催化

新型催化剂制备氢气价格便宜量又足

  新型催化剂制备氢气价格便宜量又足  最新发现与创新  科技日报讯 (记者张晔 通讯员周伟)氢能源作为一类高能量密度的可再生清洁能源日渐受宠,而用电解水方法制备氢气时,以往多使用成本高昂、储量稀少的贵金属催化剂(如氧化铱等)。记者从南京工业大学获悉,该校开发出一种新型的非贵金属催化剂,以代替传统的

新型催化剂制备氢气价格便宜量又足

氢能源作为一类高能量密度的可再生清洁能源日渐受宠,而用电解水方法制备氢气时,以往多使用成本高昂、储量稀少的贵金属催化剂(如氧化铱等)。记者从南京工业大学获悉,该校开发出一种新型的非贵金属催化剂,以代替传统的氧化铱催化剂,价格仅为氧化铱的千分之一,这一研究成果日前在《自然·通讯》上发表。 据