我国团队模拟光合作用水裂解催化中心取得进展

光合作用水裂解催化中心(又称放氧中心,简称OEC)是自然界唯一能高效、安全将水裂解为电子、质子和氧气的生物催化剂。生物OEC是一个独特的Mn4CaO5-簇合物,其钙离子可被锶离子替换形成一个Mn4SrO5簇合物。研究OEC的构效关系、催化机理和人工合成策略,因具有重要的科学意义和潜在的应用价值长期以来广受关注,但也一直是极具挑战性的科学前沿。化学研究所光化学实验室张纯喜团队长期致力于OEC的合成、结构和机理研究。团队前期成功预测出生物OEC中钙离子的结合模式(Chin. Sci. Bull.1999,44: 2209-2215),在国际上首次合成出结构和性能与生物OEC类似的仿生Mn4CaO4-簇合物(Science2015,348: 690-693;Angew. Chem. Int. Ed.2019,58: 3939-3942;ChemSusChem2022,15: e202102661)。团队近年成功将稀土离子引入仿生OEC......阅读全文

科学家发明光催化水裂解新材料

太阳能清洁且丰富。不过,当没有日光照射时,必须将其储存在电池中,或者通过一个被称为光催化的过程,将太阳能用于燃料生产。在光催化水裂解中,太阳能将水分解成氢和氧。随后,氢和氧在燃料电池中被重新组合,以释放能量。 日前发表于美国物理学会出版集团旗下期刊《应用物理学快报》的一篇论文显示,如今,一类新材

科学家发明光催化水裂解新材料

  太阳能清洁且丰富。不过,当没有日光照射时,必须将其储存在电池中,或者通过一个被称为光催化的过程,将太阳能用于燃料生产。在光催化水裂解中,太阳能将水分解成氢和氧。随后,氢和氧在燃料电池中被重新组合,以释放能量。  日前发表于美国物理学会出版集团旗下期刊《应用物理学快报》的一篇论文显示,如今,一类新

我国科学家成功合成水裂解生物催化剂

  光合作用下,植物利用太阳能将水裂解,释放出氧气,获得电子、质子的过程是自然界最重要的能量转换和物质转换过程。科学家一直试图模拟这一过程以获得洁净的氢能,但如何制备高效的人工水裂解催化剂一直困扰着他们。  最近,中科院化学所张纯喜研究小组首次成功合成与光合作用水裂解催化中心类似的人工催化剂,这一工

新方法可观察评估光催化活性,有助于水裂解制氢

  光催化剂是水裂解制氢的重要组成部分。日本信州大学和佐治亚理工学院的科学家致力于改进2020年发表的一项钛表面研究。先关研究近日发表于《物理化学杂志C》。  用飞秒脉冲激光辐照二氧化钛及其表面吸附的染料,从染料分子转移到二氧化钛表面,观察到去质子化染料的荧光。  在紫外光的照射下,二氧化钛光催化剂

新方法可观察评估光催化活性,有助于水裂解制氢

  用飞秒脉冲激光辐照二氧化钛及其表面吸附的染料,从染料分子转移到二氧化钛表面,观察到去质子化染料的荧光。图片来源:J. Phys. Chem. C. 2021 American Chemical Society.  光催化剂是水裂解制氢的重要组成部分。日本信州大学和佐治亚理工学院的科学家致力于改进

研究探索太空光驱动水裂解

  一项研究展示了在接近零重力的情况下,光可以驱动水裂解产生氢气和氧气。该研究成果或能应用于长期航天飞行,其间可利用水生产设备需要的燃料和可呼吸的氧气。相关成果近日发表于《自然—通讯》。  植物能够将光和水转化为燃料和氧气。科学家希望模仿和改进这种自然过程,通过人工光合作用大规模利用可再生能源。虽然

炼油厂废弃的FCC催化剂催化裂解聚丙烯

  聚丙烯是废弃塑料的常见组分之一。随着环保意识的提升和资源回收需求的日趋显著,开发废旧塑料回收是减少塑料污染及获取化工原料资源的两得策略。荷兰乌得勒支大学(Utrecht University)Bert M. Weckhuysen教授课题组近日在《德国应化》上发表了一种利用炼油厂的废弃催化剂催化热

细胞裂解方法:化学裂解、酶裂解和机械裂解

裂解方法包括化学裂解、酶裂解和机械裂解。化学裂解和酶裂解通常是比较温和的方法,通常会很少使DNA 断裂。这两种方法(包括SDS 和溶菌酶处理等)提取纯化DNA中常用的方法。机械裂解可以更均一的裂解细胞,同化学裂解相比,机械处理具有更高的裂解效率和更低的选择性。机械处理可以更剧烈和全面的裂解细胞,

纳米催化剂让水“燃烧”

    研究人员使用新的纳米催化剂,利用阳光将水分子分解,最终制出氢气燃料  技术总是在寻找各种方法,使能源更容易地变“绿”。前不久,来自美国纽约州的研究人员制造出了一种新型长效催化剂,能够利用太阳光的能量,经过一系列反应,最终产生氢气。氢气是一种无碳燃料。  《科学》杂志在线报道称

中石大原油催化裂解制烯烃技术通过鉴定

近日,由中国石油大学(华东)化学化工学院催化反应工程科研团队联合山东东明石化集团有限公司、上海卓然工程技术股份有限公司开发的“原油催化裂解制烯烃(UPC)成套技术”通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。鉴定专家一致认为,该技术具有自主知识产权,所开发的专用金属氧化物催化剂属世界首创,技术总

新型催化剂实现双功能光催化水氧化/还原

  近日,中科院大连化物所研究员刘健团队与华东师范大学教授胡鸣团队合作,提出了一种新颖、简单的策略,利用普鲁士蓝类似物PBA和二氧化钛(TiO2 )合成了具有非对称性结构的PBA—TiO2  两面神(Janus)微/纳米结构催化剂,实现双功能光催化水氧化/还原。相关研究发表在《尖端科学》上。 J

我国团队模拟光合作用水裂解催化中心取得进展

光合作用水裂解催化中心(又称放氧中心,简称OEC)是自然界唯一能高效、安全将水裂解为电子、质子和氧气的生物催化剂。生物OEC是一个独特的Mn4CaO5-簇合物,其钙离子可被锶离子替换形成一个Mn4SrO5簇合物。研究OEC的构效关系、催化机理和人工合成策略,因具有重要的科学意义和潜在的应用价值长期以

改善水裂解方式,提高可再生能源的转换

  华盛顿州立大学的研究人员已经找到了一种更有效地从水中生产氢气的方法,这对于可再生能源的生产和储存非常关键。  由机械与材料工程学院教授Yuehe Lin和斯科特 贝克曼领导的研究团队,利用低成本材料开发出了一种催化剂。它的性能与目前应用的、贵金属生产的催化剂一样,甚至优于它们。  该研究成果发表

过程工程所制备重油裂解气化耦合工艺双功能催化剂

  随着常规石油资源的减少以及原油的重质化与劣质化,重质原油、稠油、超稠油与油砂沥青等非常规石油资源的利用得到了人们的广泛关注。与传统原油相比,重质原油加工过程中会产生更多的炼厂残渣油,如常压渣油、减压渣油与油浆等。当前传统的脱碳或加氢工艺路线由于催化剂快速失活或者转化液收较低,并不能很好地满足上述

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

石油裂解副产物双环戊二烯催化转化研究取得进展

  双环戊二烯(DCPD)主要来自乙烯副产C5 馏分和煤炭焦化副产轻苯馏分。新疆地区虽然双环戊二烯资源丰富,但利用水平和能力不足,作为燃料组分使用不仅造成了资源的浪费,也制约了其他应用行业的发展。因此,开发DCPD应用技术及产品,满足企业升值及市场对下游产品的需求,具有重要的价值。  中国科学院新疆

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

人工模拟光合作用水裂解催化中心研究中取得进展

  光合作用水裂解催化中心(简称OEC)是自然界唯一能高效、安全将水裂解,获得电子、质子,并释放出氧气的生物催化剂。人工合成OEC,实现光驱动催化水裂解,是重要的科学前沿方向(National Science Review 2018, 5:444-445)。  生物OEC的结构最近已经被揭示,其核心

研制出新型碱性水还原电催化剂

  中国科学技术大学教授俞书宏研究团队通过磷掺杂手段精准调控过渡金属硫族化合物二硒化钴的相变,成功实现其从稳定的立方相到亚稳态正交相的相转变,研制出在碱性介质中具有类铂析氢性能的高效水还原电催化剂,为从碱性水中大规模制氢提供了廉价高效的催化电极材料。这项成果日前发表在《自然—通讯》上。  研究人员发

中外学者合作完成电催化分解水研究

  华东理工大学物理系青年教师张波在加拿大多伦多大学做博士后期间,在电催化分解水研究领域取得突破,相关成果近日发表于《科学》。该项研究由多伦多大学、华东理工大学、斯坦福大学、中科院高能物理研究所北京同步辐射中心、加拿大光源、美国布鲁克海文国家实验室等单位研究者合作完成。  电解水技术被认为是存储太阳

新技术提升光催化完全分解水制氢效率

  中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室李灿院士、李政博士后和李仁贵研究员等,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。团队确认了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完全分

新复合催化剂可高效分解水制氢

   美国休斯顿大学官网19日发布公告称,该校研究人员联合加州理工大学的同行,发现了一种能高效分解水制氢的新型复合催化剂,水制氢效率已达实用水平,且成本低、无毒,有望克服水制氢的难题,推动氢燃料电池的发展。  新催化剂的制取过程:b-c表示600℃下制取硒化镍泡沫,d-e表示500℃下制取钼硒化硫覆

新试剂有助用酶催化电解水制氢

  法国国家科研中心日前发表公报说,该中心参与的一个研究小组发明一种新试剂,能在试管内激活微生物体内的一种酶,这种酶能催化电解水制氢过程,降低电解水制氢成本。   这种试剂由一种与氢化酶活性中心相似的仿生化合物和蛋白质组成,能够与不具有活性的氢化酶发生反应,并将其仿生部分转移至氢化酶中,从而激活氢

日本设计出阳光分解水的新型催化剂

   日本科学家用纳米材料设计出一种新型催化剂,可有效催化人工模拟天然光合作用的关键步骤——利用阳光分解水,有望提高氢气生产效率、降低成本。   低成本生产氢气是实现“氢经济”的基础。理想方案之一是模拟植物光合作用的光反应阶段,借助阳光分解水。目前,人工分解水的技术往往要消耗额外能量和其他原料,或者

新型催化剂实现高效全分解水制氢

高效全分解水制氢示意图。中国科学院大连化学物理研究所供图  中国科学院大连化学物理研究所研究员章福祥团队在宽光谱捕光催化剂全分解水制氢研究中取得新进展。他们发现金属载体强相互作用可显著促进Ir/BiVO4光催化剂体系的界面电荷分离和水氧化性能,进而建立了高效的“Z”机制全分解水制氢体系,其室温下制氢

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

质谱裂解机理中的特征裂解方式

有机质谱中的裂解是极其复杂的,但是通过对其质谱裂解方式和机理的探讨研究,我们可以发现有一些特征结构裂解方式在有机质谱的裂解中是普遍存在的,是世界上的大量质谱学家通过对大量的有机质谱裂解方式进行观察、研究后的概括性总结。所以其具有很重要的参考价值和应用价值,所以在有机质谱解析过程中,必须予以遵循,如此

建立裂解规律

虽然普遍意义上的质谱数据没有唯一解,但只要限定研究的范围和条件,那还是有解可循的。就如化合物的浓度与其UV响应的关系我们是没法知道的,可在一个很窄的范围内,就能用直线来近似他们的关系!那么如何限定质谱研究的范围呢?首先我有几项假设,所有的质谱推理都建立在它们之上:•假设1:结构相似的化合物具有相同或

福建物构所核壳合金纳米催化剂电催化全解水研究取得进展

原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210329_4782676.shtml   随着质子交换膜电解池(PEMWEs)的发展,在酸性条件下水解制氢被认为是高效转化可持续氢能最具前景的方式之一。电解水包括两个半反应——阳极的析氧反应(OER)和阴极的析氢反应(

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