金属有机框架电极规模化制备及电解水应用研究取得进展
氢气作为一种重要的化学能源载体，凭借高能量密度、零碳排放及高转化效率等优势，被视为最具发展潜力的清洁能源之一。电解水制氢是实现“绿氢”经济、推动能源清洁转型的关键途径，而开发高效、稳定且具备规模化应用前景的电解水催化剂是降低能耗与成本、突破产业化瓶颈的关键技术核心。 近日，中国科学院国家纳米科学中心研究员赵慎龙团队在金属有机框架（MOFs）电极规模化制备及电解水应用方面取得突破。研究人员通过室温电沉积规模化制备工艺，实现了分钟级快速合成400cm2大尺寸MOFs电极，并将其应用于碱性电解水体系。该电极展现出低至4.11kWh Nm−3 H2的电解能耗，且能够实现长达5000小时的稳定运行。实验表明，该MOFs电极的优异性能源于铈（Ce）掺杂构建的双金属结构赋予的独特理化性质，即Ce的引入可通过3d-2p-4f轨道相互作用调控Co的电子结构，从而增强对关键含氧中间体的化学吸附，并显著加速阳极氧析出反应动力学。与传统无机催化剂......阅读全文
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硼化物
与金属磷化物类似，金属硼化物材料也具有一定的HER催化活性，已获得研究人员的关注并进行研究。金属硼化物(及其合金)可以简单的通过金属卤化物和硼氢化盐溶液反应制备。例如，已对掺杂或纯非晶态硼化镍(Ni2B)在碱性介质中的HER电催化性能进行探索。最近，硼化钼(MoB)在酸性和碱性条件下均具有较好电催化
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属碳化物
1973年，R. B. Levy和M. Boudart发现由于碳化钨和铂具有相似的d带电子密度态，存在一定的类铂催化行为。上述开创性工作立即引起研究人员极大的兴趣，同时开展了以取代高成本贵金属催化剂为目的的金属碳化物研究。金属碳化物耐腐蚀、稳定性好、机械强度高，其电催化寿命较长。除碳化钨外，许多研究
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硫化物
功能仿生催化剂的开发是一个重要的进展，为大规模可持续的氢气生产开辟了道路。尽管自然界存在的固氮酶和氢化酶可以催化析氢反应，但是酶基器件难以为高水平的氢气生产做出重大贡献。这些精妙的生物催化剂具有出色的催化选择性，能够在自然环境中运作，但在极端条件下(如强酸性和碱性介质)将迅速失活。受到固氮酶和氢化酶
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属氮化物
金属氮化物(TMNs)具有独特的物理和化学性质。一方面，氮原子的加入改变了母体金属d带的性质，导致金属d带的收缩，使得TMNs的电子结构更类似于贵金属(如Pd和Pt)。另一方面，氮由于原子半径小可以嵌套在晶格的间隙中，所以金属原子的排列总是保持紧密堆积或接近紧密堆积，赋予了TMNs较高的电子导电率。
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硒化物
硒(Se)和硫(S)都是元素周期表VIA族的元素，硫在第三周期，硒在第四周期。因此这两个元素不仅一些有相似之处，也有不同点。类似的是，它们最外层都有6个电子和相似的氧化数。元素的最外层电子排布往往决定了这些元素形成的化合物的化学性质，这意味着相对于金属硫化物，金属硒化物对HER也有相似的活性。随着对
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
福建物构所在氢键有机框架材料研究中取得进展
氢键有机框架（Hydrogen-bonded organic frameworks, 简称HOF）具有容易再生、合成条件温和、成本较低等特点，从而使其在气体存储和分离等领域具有广阔的应用前景。然而主要以氢键和π···π 堆积等超分子弱作用构筑的HOF材料具有较差的稳定性，严重制约了HOF材料的应
锰金属有机催化取得系列进展
合成化学为人类社会提供了衣食住行等赖以生存的物质基础。金属有机催化体系的发现和发展对有机合成策略的革新起到关键的决定性作用。锰是地球丰产元素，处于前、后过渡金属交界地带的第7副族，具有来源丰富，价格便宜，环境友好、氧化态丰富等优点。基于锰金属的新型催化体系可能具有不同于其他过渡金属的独特反应化学。在
有机肥重金属检测设备
有机肥农业部标准NY525-2012要求检测的重金属指标包括铅Pb，砷As，镉Cd，汞Hg，铬Cr，有机肥生产厂家搭建化验室需要的检测设备，应该是操作简便，无需化学基础，上手快；价格合适，样品测试成本低；集各种指标检测于一体，无需使用过多设备等特点。PJ-TJS-B功能型便携式土壤重金属快速检测仪
有机金属卤化物的制备方法
通常包括溶液法、蒸镀法以及液相/气相混合沉积方法等。其中，溶液法由于操作简单、成本低廉得到更多的关注。在溶液法中，采用两步顺序沉积法能够简便的实现致密的钙钛矿薄膜，为高性能的钙钛矿太阳能电池奠定了基础。在传统的两步溶液法中，碘化铅首先被沉积在介孔氧化物骨架上，而后再将基片浸入到甲胺碘溶液中。甲胺碘溶
有机肥重金属检测设备
有机肥农业部标准NY525-2012要求检测的重金属指标包括铅Pb，砷As，镉Cd，汞Hg，铬Cr，有机肥生产厂家搭建化验室需要的检测设备，应该是操作简便，无需化学基础，上手快；价格合适，样品测试成本低；集各种指标检测于一体，无需使用过多设备等特点。 PJ-TJS-B功能型便携式土壤重金属
有机汞无机汞金属汞的区别
金属汞——汞单质有机汞、无机汞都是汞的化合物。有机汞——汞与烷基、炔基、芳香基、一些有机酸根等结合生成的有机汞化合物，如甲基汞(CH3)2Hg……无机汞——汞的无机化合物，如HgS、HgSO4、HgCl2……
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
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
生态中心在稳定连接共价有机框架纳滤膜研究中取得进展
中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室蔡亚岐研究组通过Doebner反应构建了4-羧酸喹啉连接的共价有机框架QL-COFs，与环境水质学国家重点实验室王军研究组合作，利用QL-COFs对商品化纳滤陶瓷膜管进行修饰，制备得到QL-COF纳滤膜，并将其应用于有机分子及盐的纳滤筛
新型三维共价有机框架的光催化领域获重要进展
近日，华南师范大学化学学院教授严勇和教授兰亚乾团队在新型三维共价有机框架的光催化领域取得了重要研究进展。相关成果发表在《国家科学评论》（National Science Review）。光诱导电子转移可以在光照条件下将有机催化剂中富电子基团向缺电子基团发生电荷转移，产生的电荷分离态通常可以增强催化反
二维共价有机框架/石墨烯复合薄膜材料制备获进展
研究析氢反应（HER）催化剂用于高效产氢有助于缓解能源危机、实现碳达峰和碳中和的战略目标。Pt/C被认为是高效的HER催化剂，然而，由于资源稀缺、成本高以及可能引起重金属污染，限制了其大规模应用。因此，开发可替代的非金属催化剂成为该领域的研究热点。二维有机框架薄膜材料是有机化合物通过共价键或配位键形
新型三维共价有机框架的光催化领域获重要进展
近日，华南师范大学化学学院教授严勇和教授兰亚乾团队在新型三维共价有机框架的光催化领域取得了重要研究进展。相关成果发表在《国家科学评论》（National Science Review）。光诱导电子转移可以在光照条件下将有机催化剂中富电子基团向缺电子基团发生电荷转移，产生的电荷分离态通常可以增强催化反
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，
我所电解水催化剂的贵金属替代研究取得新进展
氢能源是一种清洁、高效、可再生的理想能源，电解水制氢是实现工业化廉价制备氢气的重要手段。电解水过程包含析氢和析氧两个半反应，其中由于析氧反应过程在动力学上的困难性成为了电解水制氢的瓶颈。目前商用的析氧催化剂主要为IrO2和RuO2等贵金属，其高昂的价格和稀有的储量制约了这一过程的发展，寻找价格低
高效率长寿命金属玻璃电解水催化剂研究取得进展
开发新型可再生清洁能源是当前材料领域关注的焦点问题。氢气，由于极高的质量能量密度、产物无污染等优势成为了极具潜力的可替代清洁能源，而利用高性能催化剂实现低能耗的水分解制氢是当前获得氢能源的主要手段之一。如何提高催化剂的性能，包括催化活性及其长期稳定性是影响氢能源应用的关键问题之一。迄今为止，已知
新途径：过渡金属辅助有机小分子碳化
碳纳米材料因具备高的导电性、优异的化学稳定性、独特的微观结构等物理性质，在环境、能源、催化、电子器件和聚合物等领域有着广泛的应用。特别是拥有高的比表面积、多孔结构、理想的杂原子掺杂等特征的碳纳米材料，其应用将更加具有竞争力。传统碳化低蒸气压的自然产物（如纤维素和淀粉）很难控制所得碳材料的微观结构
单晶有机金属钙钛矿光纤首次制成
科技日报北京9月25日电 （记者张梦然）钙钛矿从光中传输电荷的效率非常高，被称为太阳能电池板和LED显示器的下一代材料。英国伦敦玛丽女王大学的一个研究团队发明了一种利用钙钛矿制备光纤的全新应用。他们通过使用一种新的温度生长方法，能在非常便宜的液体溶液中生长并精确控制单晶有机金属钙钛矿纤维的长度和直径
首次开发具有十六连接数的高连接性共价有机框架
华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队在国家自然科学基金等项目的支持下，首次开发出具有十六连接数的高连接性共价有机框架，这是目前报道的最高连接性的共价有机框架。相关成果近日发表于《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc.）。共价有机框架作为一类新兴的定义明确的晶体材料，具有灵活的结构可设计性和
兰州化物所在共价有机框架形貌调控和绿色合成研究中获进展
共价有机框架（Covalent organic frameworks，COFs）是由轻质元素通过共价键有序连接而成的有机多孔晶态材料，具有高度可控性和可调性，在催化、分离、气体吸附和传感等领域具有广阔的应用前景。中国科学院兰州化学物理研究所西北特色植物资源化学重点实验室手性分离与微纳分析课题组围绕共
兰州化物所在共价有机框架形貌调控和绿色合成研究中获进展
共价有机框架（Covalent organic frameworks，COFs）是由轻质元素通过共价键有序连接而成的有机多孔晶态材料，具有高度可控性和可调性，在催化、分离、气体吸附和传感等领域具有广阔的应用前景。中国科学院兰州化学物理研究所西北特色植物资源化学重点实验室手性分离与微纳分析课题组围绕共
二维共价有机框架/石墨烯复合薄膜材料制备研究获进展
研究析氢反应（HER）催化剂用于高效产氢有助于缓解能源危机、实现碳达峰和碳中和的战略目标。Pt/C被认为是高效的HER催化剂，然而，由于资源稀缺、成本高以及可能引起重金属污染，限制了其大规模应用。因此，开发可替代的非金属催化剂成为该领域的研究热点。二维有机框架薄膜材料是有机化合物通过共价键或配位
“金箍棒”般可伸缩：超动态的氢键交联有机框架材料
传统的刚性多孔框架材料主要依靠尺寸选择来进行吸附分离，而动态多孔有机框架可以实现对客体分子的刺激响应吸附和分离。例如一些柔性金属有机框架（MOF）材料在吸附过程中展现出了呼吸效应或门控吸附。然而，设计可以动态扩展其孔隙以响应客体吸收的多孔共价有机框架（COF）仍然十分困难。这是由于动态共价有机框
大连化物所酸性条件下非贵金属电解水催化剂方面获进展
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、太阳能研究部研究员韩洪宪和中科院院士李灿团队与日本理化学研究所教授（RIKEN）Ryuhei Nakamura研究团队合作，在酸性条件下非贵金属电催化分解水研究方面取得新进展，相关研究成果发表在《德国应用化学》（Angew. Chem.
宁波材料所在碳碳双键连接的二维共价有机框架取得突破
碳碳双键连接的二维共价有机框架（v-2D-COFs）具有分子结构的可设计性、高比表面积、规整的孔道结构等诸多优点。相比于已大量研究的亚胺键和硼酸酯键连接的COFs，v-2D-COFs具有出色的面内共轭和高化学稳定性等优势，是一类先进的多孔有机半导体材料，在光电催化、化学传感、吸附分离、海水淡化、贵金