生物质可高效“重整”为甲酸和氢气
近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员李灿团队在生物质资源化利用研究方面取得新进展。团队发展了一种基于双钒氧化还原电对的“离场电催化”新策略,将秸秆、玉米芯等难溶的原始生物质在温和条件下高效转化为氢气与甲酸。该技术为生物质资源的大规模、高值化利用提供了一条有工业化前景的新路径。相关成果发表在《化学工程杂志》。利用生物质生产氢气和化学品是实现“双碳”目标的重要方向,目前广泛流行的热催化生物质重整技术需要在高温下进行,存在结焦产物及高耗能等缺点,同时会得到难以分离提纯的一氧化碳、二氧化碳、氢气等混合气体。传统电催化方法面临反应物在电极表面传质效率低导致性能下降,以及难以直接大规模处理固体生物质原料等问题。如何实现原始生物质的直接、高效、高选择性转化,一直是该领域待解的难题。针对上述难题,研究团队创新性地提出了“离场电催化”概念。该策略利用两对钒基氧化还原电对作为“化学搬运工”,将发生在电极上的反应转移至均相溶液中进......阅读全文
生酮和生糖氨基酸的划分
凡能生成丙酮酸或三羧酸循环的中间产物的氨基酸均为生糖氨基酸;凡能生成乙酰CoA或乙酰乙酸的氨基酸均为生酮氨基酸;凡能生成丙酮酸或三羧酸循环中间产物同时能生成乙酰CoA或乙酰乙酸者为生糖兼生酮氨基酸。亮氨酸、赖氨酸为生酮氨基酸,异亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸为生糖兼生酮氨基酸,其余氨基酸均
研究生被催生:研究学问,还是研究“生”?
刚刚结束的全国两会上,全国人大代表周燕芳建议“鼓励和保障在校硕士和博士生结婚生育”,引发高教界热议。而就在2018年的一篇科学网博文《女博士的生育困境》下,网友在评论中对硕博生育还颇不以为意:“矫情!国家不缺你们那一丁点生育率。” 这篇让网友直称“矫情”的博文作者是科学网博主李晓姣。她在文章中
李灿院士获日本光化学奖
日前在日本仙台举行的日本光化学协会2017年度会议(Annual Meeting on Photochemistry 2017)上,中科院大连化物所李灿院士获得日本光化学奖,以奖励他在太阳能光催化和光电催化研究方面所做出的贡献,并受邀在大会上做了题为“光催化和光电催化的光生电荷分离的研究”的获奖
什么是生物质和生物质废物?
生物质是指一切通过绿色植物的光合作用所形成的有机物质,包括微生物、植物和动物,及其排泄物、垃圾及有机废水等源自生物体的有机物质。生物质废物是人类在利用生物质的过程中生产和消费产生的废弃物,它仍然属于生物质的宏观范畴,但是能量密度、可利用性等都有显著的降低。
宇宙何以充斥物质而不是反物质?
美国费米国家实验室的物理学家称,他们仔细分析了该实验室的Tevatron加速器中收集到的质子和反质子碰撞的数据后发现,B介子衰变产生的μ介子对比反μ介子对多1%,这有助于解释为何宇宙间充斥着物质而不是反物质,或许也有助于解释人类为什么会存在。 爱因斯坦相对论和
中国科大在碳基催化剂电催化析氢研究中取得进展
近年来电解水制氢受到广泛关注,寻找能替代贵金属的廉价高效的电催化剂成为当下研究热点。石墨烯由于具有良好的导电性、优异的化学稳定性以及易于化学修饰等优点,引起了科研人员的广泛关注,人们致力于将其发展成为高活性的电解水制氢催化剂。已有研究结果表明通过氮等杂原子掺杂可以调控杂原子近邻碳原子的电子结构,
Angew:工业电催化氧化高附加值甾醇耦合产氢
甾体激素类药物是仅次于抗生素的第二大类化学药物。甾体醇氧化是一类重要的化学反应,传统甾体醇氧化采用重金属铬作为化学氧化剂,该工艺路线不安全、铬馇处理困难。甾体醇电催化氧化(ECO)是一种更简单、更经济的方法,可以用来合成复杂的甾体羰基产品,但由于甾体醇分子结构复杂,位阻大,在水中的溶解度差,因此
王磊、赖建平JMCA:化学耦合NiCoS/C纳米笼作为催化剂获进展
氨(NH3)作为最有用的化学品之一被广泛应用于工业、塑料和农业等领域,然而传统的Haber-Bosch工艺合成氨由于其需要高温高压( 300-500 °C 、150-200 atm )的条件,并不利于绿色能源可持续发展。因此在常温常压下使用电催化还原N2至NH3(NRR)成为了科学家们研究的热点
增强非贵金属电催化剂析氢活性和稳定性之化学掺杂
金属和金属合金电催化活性趋势与电催化剂的电子结构和性质有关。同样,“促进”物种对某些电催化剂本征活性的影响已有报道。因此可利用掺杂来调整电催化剂的电子特性,将缺电子或富电子的物质引入主体材料,可以调整其费米能级,改善其它电学性能,进而增强其电催化活性。上述掺杂物种也可能改变催化中心的氧化态以改变其本
李灿:原位技术揭示光电催化水氧化界面电荷转移规律
近日,中国科学院大连化学物理研究所李灿院士、研究员范峰滔、副研究员陈若天等在太阳能光催化半导体溶液界面电荷转移机制研究中取得新进展。团队通过结合纳米金属电极、原位光电化学和差分放大的办法,创新地发展了原位在线条件下光(电)催化体系表界面电化学势和光电压的微观测量技术,揭示了光电催化水氧化过程中的
揭秘界面水分子结构调控电催化反应
12月2日,《自然》刊发厦门大学化学化工学院教授李剑锋课题组题为《原位拉曼光谱揭示界面水分子结构和其解离过程》的研究论文。通过与北京大学深圳研究生院教授潘锋课题组合作,他们揭示了钯单晶电极界面水分子构型及其在析氢反应中的核心机制,为提升电催化反应速率提供了一种新的策略,解开了界面水分子结构如何
电催化还原二氧化碳迎来曙光?
近年顶刊发文看电催化剂的工业化进展 二氧化碳通过电解转化成有使用价值的化学品一直是研究人员关注的科研领域。特别是在低于100摄氏度的低温条件下进行二氧化碳的电化学转变目前已经接近实现工业规模。而在基础研究领域,仅在2019年就有超过600篇论文涉及到了相关催化剂的优化改良。在这里,我们精选
我国学者在电催化领域取得重要研究进展
在国家自然科学基金项目(项目编号:21571135)等资助下,苏州大学黄小青教授与北京大学郭少军教授以及美国布鲁克海文国家实验室苏东教授合作,在电催化领域取得重要研究进展。相关研究成果以“Biaxially Strained PtPb/Pt Core/Shell Nanoplate Boosts
研究实现高选择性电催化合成氨
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员章福祥团队联合研究员肖建平团队,在双原子电催化剂(DACs)的理性设计与构筑方面取得新进展。研究团队基于具有优异导电性和水稳定性的金属有机框架材料(cMOF),通过对铜-镍(Cu-Ni)双原子活性中心的精准调控,实现了在工业级电流密度下接近100%选择性地高效
电催化电极材料的构筑及应用研究取得进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室研究员李越课题组在电催化电极材料的构筑及应用方面取得新进展,相关研究结果发表在国际期刊Journal of Materials Chemistry A(J. Mater. Chem. A, 5, 11163-11170 (201
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(S
揭秘界面水分子结构调控电催化反应
界面水分子原位拉曼光谱和水分子解离过程 厦门大学供图 12月2日,《自然》刊发厦门大学化学化工学院教授李剑锋课题组题为《原位拉曼光谱揭示界面水分子结构和其解离过程》的研究论文。通过与北京大学深圳研究生院教授潘锋课题组合作,他们揭示了钯单晶电极界面水分子构型及其在析氢反应中的核心机制,为提升电催化反
电催化固氮合成氨和尿素方面获系列进展
将氮气和二氧化碳同时转化为高附加值的尿素,起到人工固氮和固碳的作用,对碳中和战略的实现具有重要意义。但传统的工业合成氨和尿素过程存在高能耗问题,造成资源浪费。近日,中国科学院过程工程研究所发展出一系列半导体基电催化剂,实现了常温常压下合成氨和尿素,该发现对推动惰性气体分子的高值化利用和优化具有重
宁波材料所在电催化制氢领域取得新进展
随着人们对生活品质要求的大幅提高以及国家层面能源政策的调整,可再生能源将会在可见的未来扮演极其重要的角色。然而,可再生能源存在间歇性问题,例如太阳能受到昼夜变化、阴雨天气的限制,风能受到气候以及风速不稳的影响,因此,需要大力探索可再生能源富余电力转化技术。其中,电催化制氢气技术是目前最优的方案之
科学家实现室温下电催化乙炔加氢制乙烯
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员邓德会、副研究员于良团队提出室温下直接用水做氢源的高效电催化乙炔加氢制乙烯新路径。相关研究成果发表在《自然—通讯》上。 作为世界上产量最大的化工产品之一,乙烯主要来源于高温石脑油裂解。鉴于我国富煤少油的资源禀赋,开发以煤基乙炔为原料的高效乙炔加氢制乙烯过
大连化物所团队实现室温下电催化乙炔加氢制乙烯
近日,中科院大连化学物理研究所研究员邓德会、副研究员于良团队提出室温下直接用水做氢源的高效电催化乙炔加氢制乙烯新路径。相关研究成果发表于《自然—通讯》。 作为世界上产量最大的化工产品之一,乙烯主要来源于高温石脑油裂解。鉴于我国富煤少油的资源禀赋,开发以煤基乙炔为原料的高效乙炔加氢制乙烯过程具
析氢反应电催化剂研究:新材料替换铂金
复旦大学26日发布,该校材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展,相关研究成果近日发表于国际期刊《先进材料》。图片来源于网络 氢能原料丰富、燃烧值高、零污染,被科学家和大众寄予厚望。要想发展氢能技术,不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气,这就是析氢反应。但
我所提出电催化脱硝理性设计新方案
近日,我所催化基础国家重点实验室计算和数据驱动催化研究组(511组)肖建平研究员团队在氮氧化物(NOx)转化研究方面取得新进展,提出实现电催化脱硝(N2为目标产物)应从催化剂工程转向反应器优化。NOx的处理是一个重要的环境问题,也是实现高效二氧化碳电还原(eCO2RR)的必要前提。肖建平团队在前期的
液相核磁共振波谱在电催化中的应用
核磁共振是基于原子尺度的量子磁物理性质。自旋不为零的原子核磁矩μ为:μ = γIh/2π (1)其中γ为磁旋比,是自旋核的磁矩和角动量矩之间的比值,是各种原子核的特征常数;I为原子核的自旋量子数;h为普朗克常数,为6.626×10-34 J∙s。在外磁场中,自旋的能量E与磁场强度B0和磁矩μ有关:E
科学家制备出效率达93%电还原二氧化碳催化剂
记者日前从中国科学技术大学获悉,该校化学与材料科学学院和合肥微尺度物质科学国家研究中心曾杰教授课题组,利用不同镍含量掺杂的二硫化锡纳米片作为催化剂,实现高效电还原二氧化碳到甲酸和一氧化碳。这种镍掺杂的二硫化锡纳米片催化剂,在二氧化碳电还原反应中表现出高活性和高稳定性。该成果近日发表在《德国应用化
抑制催化材料非晶化实现大电流解水制氢与生物质高值转化耦合
甘油氧化作为生物质平台分子增值的重要途径,其氧化产物广泛应用于制药、食品、化妆品和纺织等行业。传统的热催化甘油氧化污染大、能耗高,而电催化甘油氧化技术以水为氧化剂、以绿色电能为能量输入,为甘油氧化绿色升级提供了新路径。 过渡金属氧化物催化性能优异、成本较低,成为电催化甘油氧化反应中常用的催化材
抑制催化材料非晶化实现大电流解水制氢与生物质高值转化耦合
甘油氧化作为生物质平台分子增值的重要途径,其氧化产物广泛应用于制药、食品、化妆品和纺织等行业。传统的热催化甘油氧化污染大、能耗高,而电催化甘油氧化技术以水为氧化剂、以绿色电能为能量输入,为甘油氧化绿色升级提供了新路径。 过渡金属氧化物催化性能优异、成本较低,成为电催化甘油氧化反应中常用的催化材
我所实现高效太阳能光电催化仿生NAD(P)H辅酶再生
我所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部(DNL1600组群)李灿院士、丁春梅副研究员等在(光)电催化NAD(P)H辅酶再生方面取得新进展,通过耦合硫化镍电催化剂和分子催化剂,实现同时高效(光)电催化NAD(P)H辅酶再生,并揭示了其中的协同质子耦合电子转移(CEPT)机制,仿生模拟了酶催化NAD(
Nature:生男还是生女?古老病毒来决定
近日,一项刊登在Nature杂志上的研究中,来自耶鲁大学的科学家发表了一项突破性的研究成果,他们发现人类及其他哺乳动物的性别早在150万年前就由“嵌入”哺乳动物基因组中的关键病毒的一种简单修饰所确定了。研究者Andrew Xiao指出,从根本上来说,这些病毒可以促使哺乳动物的基因组不断进化,但同
生男or生女?孕妇机体激素差异就能够看出?
随着产前检查的发展,如今研究人员就能够在女性怀孕8周时检查出女性所孕育的是男孩儿还是女孩儿。对于很多父母而言,他们往往会通过判断母亲在怀孕时和男孩或女孩相关的症状来预测胎儿的性别。 当预测胎儿性别时人们往往会相信老一辈女性的建议和看法,比如坏女孩儿往往会让孕妇变丑以及更加情绪化,而怀男孩儿则会