研究实现人工光合作用高效稳定制氢

近日,中国科学技术大学教授孙海定、熊宇杰团队联合武汉大学刘胜院士团队,通过创新设计一种晶圆级可制造的新型硅基氮化镓纳米线光电极结构,实现了高达10.36%的半电池太阳能制氢效率,并在高电流密度下稳定产氢超过800小时,首次将光电极使用寿命从小于100小时的“小时级”推进至“月级”,成功突破传统光电制氢装置在效率和可靠性上的瓶颈,达到国际领先水平,为下一步规模化制氢应用打下基础。该成果日前发表于《自然-通讯》。光电化学水分解是一种通过阳光和水直接转化为绿色氢气的技术,因其环保且可持续的特点,已成为清洁能源领域的重要研究方向。在光电化学水分解中,光电极的催化活性和长期稳定性是实现高效、可靠氢气生产的关键。然而,许多传统光电极材料如硅、金属氧化物等易发生光腐蚀与化学腐蚀,并且催化剂与半导体界面结合弱,导致助催化剂脱落与催化活性衰减,从而限制了光电极的长期耐久性。针对这一挑战,团队设计并制备了一种可大规模生产的新型一维/三维异质异构的光......阅读全文

中国石油高性能制氢催化剂研发迈上新台阶

  6月18日,高活性一氧化碳变换制氢催化剂工艺条件研究与1000小时稳定性评价试验,在石油化工研究院大庆化工研究中心获得成功,催化剂各项技术指标均达到指标要求。   这标志着高活性一氧化碳变换制氢催化剂放大试验研究取得实质性进展。中国石油高性能制氢催化剂研发迈上新台阶,为炼化企业开发高端高附加值

海水电解制氢大尺寸、高稳定阴极技术研究获进展

  通过海上可再生能源进行电解海水制氢被科学家认定为未来获取“绿氢”能源的重要途径之一。然而,海上可再生能源(如风能、光伏、潮汐能等)具有波动性强、环境苛刻等特点,加之海水体系含有大量的Cl-以及其他细菌微生物等,需进一步提升电极材料。  中国科学院宁波材料技术与工程研究所氢能实验室针对发展海水电解

不饱和镍表面氮化物助力稳定高效地电解海水制氢

  阿德莱德大学乔世璋教授Adv. Mater.:不饱和镍表面氮化物助力稳定高效地电解海水制氢  使用碱性电解槽和可再生能源生产高纯度氢是实现能源和环境可持续性的一条有效途径。目前的碱性水分解系统使用纯水作为氢源。但是纯水无法满足可持续的工业制氢需求。海水作为一种绿色廉价的水资源,在电解水制氢领域具

李灿:高效光电催化全分解水,制氢效率达4.3%

  近日,中国科学院院士、中科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李灿团队在光电催化分解水制氢方面取得新进展,团队受自然光合作用Z机制的启发,实现了高效光电催化全分解水过程,该过程的分解水制氢效率达4.3%,是目前文献报道的最高效率。  前期,李灿团队通过模拟自然光系统II

大连化物所宽光谱响应光催化分解水制氢研究获进展

  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及洁净能源国家实验室太阳能研究部研究员、中科院院士李灿和研究员章福祥、陈闪山等与日本东京大学教授Kazunari Domen课题组合作,在可见光驱动光催化Z机制完全分解水制氢研究中取得进展。研究结果发现,经一步氮化合成的MgTa2O6−xN

理化所提出电化学重整废弃PET塑料耦合海水制氢策略

氢气具有热值高、清洁、可再生等优点。相对于以化石能源为基础的传统制氢方式,利用可再生能源(如太阳能、风能等)驱动的电化学技术,直接分解水制氢,被认为是未来通向“绿氢经济”的最佳途径之一。其中,直接海水电解因无需依赖淡水资源而成为理想的绿色制氢方式之一,但高成本以及海水腐蚀带来的催化剂失活成为制约其发

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,

风电制氢治弃风痼疾?-高成本下产业化堪忧

  日前,投资20.3亿元的国内首个风电制氢工程在河北沽源县进入加速建设阶段。有专家表示,通过风电制氢将可以有效解决大面积弃风问题,破解风电产业发展瓶颈。  表面上看,将本来要白白扔掉的风电转换成最清洁的能源——氢气,无疑是一个最完美的风电弃风解决方案。不过,在风电和电解制氢的双重高成本考验下,这一

全球首个可再生能源制氢减排方法学获批,助力氢能产业高质量发展

  由中国氢能联盟研究院牵头提出的全球首个可再生能源制氢减排方法学近日在联合国清洁发展机制(CDM)执行理事会第119次会议上被审批通过,正式成为CDM的第124个大型方法学,填补了全球可再生能源制氢碳减排方法学的空白。  CDM是国际社会最具影响力的碳减排机制,适用于全球各地的减排计划。CDM方法

一种寻常矿物质可将水裂解为氢和氧

有望使现有制氢工艺获得突破  由澳大利亚莫纳什大学的科学家领导的一个国际研究小组日前发现一种常见的化合物,可在通过阳光将水裂解成氢气和氧气的过程中起到催化作用。该技术有望使现有制氢工艺获得突破,使利用阳光大规模生产氢气成为可能。相关论文发表在最新一期《自然·化学》杂志上。   莫纳什大学化学系教授利

科学家研制新合金让光电催化水解制氢更快捷

  据美国物理学家组织网近日报道,美国科学家研制出了一种新的氮化镓—锑合金,其能更方便地利用太阳光将水分解为氢气和氧气,这种新的水解制氢方法不仅成本低廉且不会排放出二氧化碳。  科学家们在美国能源部的资助下,借用最先进的理论计算证明,在氮化镓(GaN)化合物中,2%的氮化镓由锑(Sb)替代

研究发现绝缘体表面光催化重整甲醇制氢反应

  12月15日,中科院大连化物所洁净能源国家实验室太阳能研究部李灿院士和李仁贵博士等人在光催化水分解制氢反应研究中发现,以典型的甲醇溶液作为反应溶液,用传统的石英反应器,在高压汞灯作为光源(激发光能量远小于石英的带隙)的情况下,在没有加入任何半导体光催化剂的情况下,反应体系生成

新疆理化所染料敏化半导体光解水制氢研究取得系列进展

  氢气兼具高燃烧值和无污染两大优势,是最理想的绿色清洁能源。利用取之不竭的太阳能光催化分解水是一种最为理想的制氢技术,此技术的核心和瓶颈在于开发高效的可见光响应半导体光催化剂,长期以来面临着巨大挑战。   鉴于半导体光催化剂的发展现状,结合材料科学和纳米科技的发展前沿,中国科学院新疆理化技术研究所

中石化首套质子交换膜电解水制氢示范站投用

11月8日,《中国科学报》获悉,近日中国石化首套质子交换膜(PEM)制氢示范站在所属燕山石化启动投用,标志着中国石化自主研发的国产PEM制氢设备打通了从关键材料、核心部件到系统集成的整套流程。此举为企业利用“绿电”制“绿氢”提供了可复制的技术和工程示范,对加快推进能源转型、促进北京市建立绿氢能源基地

我所发展抑制光催化分解水制氢逆反应新技术

  近日,我所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部(DNL16)李灿院士、博士后李政和李仁贵研究员等在纳米颗粒光催化完全分解水制氢的逆反应(氢气和氧气复合生成水的反应)研究方面取得新进展,确认光催化完全分解水逆反应发生于低配位活性位点,并利用原子层沉积技术精准定点修饰抑制逆反应,从而显著提升了光催化

海上风电无淡化海水直接电解制氢在福建海试成功

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502106.shtm近日,全球首个海上风电无淡化海水原位直接电解制氢原理技术装备在福建海试成功。该装备由深圳大学/四川大学谢和平院士团队与东方电气集团联合打造,在3-8级大风、0.3-0.9米海浪强干扰下

以煤化工废水为原料!制氢联产淡水中试装置开车成功

利用太阳能、风能等可再生能源产生的绿电,驱动电解水反应制氢,对解决我国能源短缺问题并实现“双碳”目标具有重要意义,但目前面临可再生能源与淡水资源地域分布不匹配,以及淡水资源紧缺的挑战。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员邓德会和副研究员刘艳廷团队在煤化工废水资源化利用方面取得新进展,研发出以煤化

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

高产率、低功耗、高附加值,电解水制氢新进展!

近日,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在生物质氧化耦合低能耗电解水制氢领域取得新进展,相关研究发表于《化学》。利用可再生电力驱动的电解水制氢,是助力我国“双碳”目标实现的理想途径之一。电解水产氢与替代阳极产氧反应的生物质氧化反应进行耦合,可以构建低能耗的制氢系统,同时生产高附加值

高产率、低功耗、高附加值,电解水制氢新进展!

  近日,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在生物质氧化耦合低能耗电解水制氢领域取得新进展,相关研究发表于《化学》。  利用可再生电力驱动的电解水制氢,是助力我国“双碳”目标实现的理想途径之一。电解水产氢与替代阳极产氧反应的生物质氧化反应进行耦合,可以构建低能耗的制氢系统,同时生产

清华大学固体氧化物电解池制氢系统样机通过验收

  近日,由思伟特承担的清华大学“固体氧化物电解池(SOEC)制氢系统样机开发”项目验收会在京召开。中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高,清华大学副研究员卢兰光、王贺武,北京科技大学教授包成,北京理工大学副教授王恩华,北京清华工业开发研究院技术转移经理王雪作为验收专家组应邀对该项目进行了评审。  验

我国学者研制出低成本的电解“水制氢”催化剂

  氢能是一种能量高、洁净的可再生能源,通过电化学水解制备氢气是当前的研究热点之一。近期,中国科学技术大学俞书宏教授团队和高敏锐教授团队合作,研制出一种高性能低成本的新型三元纳米片电催化剂,展现出工业级的优异电解水制氢潜能。国际学术期刊《德国应用化学》日前发表了该研究成果。  近年来,国际学界在全水

我所“低温氨分解制氢催化剂技术”通过科技成果评价

5月7日,我所氢能与先进材料研究部氢化物能源化学研究中心(DNL1901组群)和榆林中科洁净能源创新研究院(以下简称“榆林创新院”)合作开发,具有自主知识产权的“低温氨分解制氢催化剂技术”通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价。我所科研及职能部门、榆林创新院相关人员参加评价会。评价委员会一

使用聚合物薄膜电解槽制氢的工作原理和技术特点

聚合物薄膜电解槽制氢聚合物薄膜电解槽制氢(PEM),一些地方也称之为固体聚合物电解质(SPE)水电解制氢。该种原理不需电解液,只需纯水,比碱性电解槽安全,电解槽的效率可以达到85%或以上,但由于在电极处使用铂等贵重金属,薄膜材料也是昂贵的材料,故PEM电解槽目前还难以投人大规模的使用。 其工作的主要

质子交换膜电解水制氢有序化膜电极方面获进展

  近日,中国科学院上海高等研究院研究员杨辉团队在质子交换膜电解水制氢研究中取得重要进展。相关研究成果以Overall design of anode with gradient ordered structure with low iridium loading for proton exchan

哈工大在光催化分解水制氢研究方面取得新进展

  氢能已被普遍认为是一种理想、无污染的绿色能源,其燃烧值高且燃烧后唯一的产物是水,对环境不会造成任何污染,因此,氢能开发是解决能源危机和环境问题的理想途径。在众多氢能开发的手段和途径中,通过光催化剂,利用太阳能光催化分解水制氢是最为理想和最有前途的手段之一;而开发高效、廉价的实用光催化剂是实现

大连化物所表面异相结促进光催化分解水制氢研究获进展

  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及洁净能源国家实验室李灿院士领导的研究团队在“太阳能光催化分解水制氢”研究方面取得重要进展。在以Ga2O3为基础的半导体催化剂研究中,发现当其表面形成α晶相与β晶相的相结时,可以大幅提高光催化分解水的活性。进一步的时间分辨光谱研

复合人工光合作用体系研究取得新进展

最近,在中科院院士李灿率领下,中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室503组、洁净能源国家实验室太阳能研究部团队在“复合人工光合作用体系”方面的系列研究取得新进展并受到国际同行的关注,受邀在《化学研究述评》(Accounts of Chemical Research)上发表专题文章

研究人员提出“氢农场”新策略

中科院大连化物所提出“氢农场”新策略  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院士李灿、研究员李仁贵等在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展,率先提出并验证了一种全新的“氢农场”策略,该策略基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢,太阳能光催化全分解水制氢效率创国际最高记录。研究

复合人工光合作用研究解决能源环境问题

  近年来,中科院大连化学物理研究所李灿院士领导的催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室太阳能研究部团队在“复合人工光合作用体系”方面的系列研究工作受到了国际同行的关注,近日,受邀在Accounts of Chemical Research上发表述评文章——Hybrid Artificial