将阳光转化为氢气:分子设计推动有机光催化剂发展

氢气可能在低碳能源系统中发挥核心作用——为重工业提供动力、储存可再生能源并实现更清洁的燃料。但如今,大多数氢气仍来自化石燃料,产生显著的碳排放。 研究核心数据 新分子TPBDT-INCNO1的激子寿命:1.66纳秒 氢气演化速率:102.5 mmol h⁻¹ g⁻¹ 使用基于TPBDT(噻吩并吡啶融合苯并二噻吩)框架的新材料 激子可以在纳米颗粒上扩散并在重新结合前到达催化表面 单位组分有机材料,潜在可扩展路线 现在,发表在《材料视野》(Materials Horizons)上的新研究展示了智能分子设计如何利用有机光催化剂开启更高效的太阳能驱动氢气生产。 有机光催化中的激子挑战 有机光催化中的一个关键挑战是激子(exciton)的行为——当光被吸收时产生的束缚电子-空穴对。在许多有机材料中,激子在能够分离成有用电荷之前就重新结合了,限制了可以转化为燃料的太阳能数量。 由来自美国、韩国和英国科学家组成的国际研究团......阅读全文

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

大连化物所在太阳能光催化分解水研究中取得进展

  因为世界范围的能源和环境问题,近年来利用太阳能光催化分解水制氢和还原二氧化碳的研究在国际学术界引起广泛的重视。光催化分解水被认为是化学科学领域“圣杯”式的难题,一旦取得突破,有望影响世界能源格局。  中国科学院院士李灿领导的中科院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室太阳能部研究团队长期从事人工光

大化所发表“助催化剂在光催化中的作用”综述文章

  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分子催化与原位表征研究组及洁净能源国家实验室太阳能部研究团队在基于“结”与“助催化剂”构建光催化体系方面的系列研究工作受到了国际同行的广泛关注。近日,该团队受邀撰写的综述文章Roles of Cocatalysts in P

李灿院士团队研发高效宽光谱捕光的新型CdMOFs催化剂

   近日,中科院大连化物所太阳能研究部李灿院士、章福祥研究员等在新型宽光谱捕光催化剂开发研究中取得新进展,设计合成了一种Cd-MOFs新结构单晶,具有宽光谱可见光吸收功能,以及可见光催化水氧化和水还原双功能性能。相关研究成果在线发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。  利用

东北地理所在光解水制氢研究中取得进展

  目前,不可再生的化石能源(煤、石油、天然气)在能源消费结构中扮演着主要角色,人类正面临着矿物燃料枯竭与环境污染的双重威胁,发展新能源及可再生洁净能源已迫在眉睫。氢能因其储量丰富、清洁、可再生等优点被认为是可以取代石油、煤和天然气的最理想、最有应用前景的绿色能源,利用太阳能分解水制氢将是从根本上解

东北地理所在光解水制氢研究中取得进展

  目前,不可再生的化石能源(煤、石油、天然气)在能源消费结构中扮演着主要角色,人类正面临着矿物燃料枯竭与环境污染的双重威胁,发展新能源及可再生洁净能源已迫在眉睫。氢能因其储量丰富、清洁、可再生等优点被认为是可以取代石油、煤和天然气的最理想、最有应用前景的绿色能源,利用太阳能分解水制氢将是从根本上解

新型低功函金属粉末可辅助氮化的合成

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员章福祥团队开发了一种低功函金属粉末辅助氮化的合成新方法,实现了在低温、短时间内高效氮化合成基于d0区金属元素的窄带隙金属氮氧化物半导体材料。基于该合成路线,团队有效降低了大部分金属氮氧化物的缺陷密度,并提升了相应材料的光催化性能。此外,采用该氮化路线实现了对S

中国科学院金属研究所实现有机载氢分子高效制氢

  最近,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员刘洪阳团队与北京大学教授马丁、清华大学教授李隽、南方科技大学教授王阳刚、中国科学院大学教授周武、香港科技大学教授王宁等团队合作,通过精准构筑亚纳米尺度原子级分散Pd、Pt金属团簇催化材料,实现有机载氢分子高效制氢,《美国化学学会杂志》 (J

人工光合研究项目取得新进展:太阳光下全分解水

   8月20日,中科院大连化物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和中科院“百人计划”学者陈钧研究员负责的人工光合研究项目取得新进展:将自然光合作用酶PSII和人工半导体纳米光催化剂自组装构建了太阳能光催化全分解水杂化体系,实现了太阳光下的全分解水反应(即:2H2O®O2+2H2)

大连化物所在太阳能光催化分解水研究取得新进展

  因为世界范围的能源和环境问题,近年来利用太阳能光催化分解水制氢和还原二氧化碳的研究在国际学术界引起广泛的重视。光催化分解水被认为是化学科学领域“圣杯”式的难题,一旦取得突破,有望影响世界能源格局。   李灿院士领导的洁净能源国家实验室太阳能部研究团队长期从事人工光合成太阳燃料的研究,近年来取得了

光解水制氢的复合催化剂设计取得新进展

  中国科技大学化学与材料科学学院、合肥微尺度物质科学国家实验室熊宇杰课题组,通过与罗毅研究团队的江俊和张群在材料设计与合成、理论模拟和先进表征中的 “三位一体化”合作,在光解水制氢方面取得重要进展。研究人员通过设计半导体-金属复合结构中的半导体表面晶面,首次实现了半导体的内禀性电荷空间分布和半

建立太阳能光催化分解水标准测试方法和效率认证中心

  近日,我所催化基础国家重点实验室李灿院士、李仁贵研究员向国际学术界倡议,建立太阳能光催化分解水标准测试方法和效率认证中心。该倡议联合日本东京大学Kazunari Domen教授、澳大利亚昆士兰大学王连洲教授、日本国立产业研究所Kazuhiro Sayama教授、中国科学院金属研究所刘岗研究员等国

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

单个光催化剂粒子不同晶面的光生电荷的光电成像实现

  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李灿、所百人计划学者范峰滔和博士生朱剑等在国际上利用自主研制的纳米表面光电压成像系统,首次实现了单个光催化剂粒子不同晶面的光生电荷的光电成像,发现半导体粒子不同晶面间存在不同的空间电荷层内建电场可以促进光生电

新型纳米片催化剂实现自驱动电解海水制氢

近日,松山湖材料实验室研究员刘利峰团队与意大利拉奎拉大学教授A. Politano团队及南京林业大学教授D. W. Boukhvalov团队合作,采用液相剥离法制备了二维层状PtTe纳米片(e-PtTe NSs)催化剂,实现了自驱动电解海水制氢。相关成果发表于《先进功能材料》(Advanced Fu

我国学者在三线态有机太阳能电池研究领域取得进展

  从单线态到三线态的系间穿越是光物理的重要基本过程,同时,具有大量三线态的有机半导体材料在光伏、室温磷光和光动力学领域都具有广泛的应用前景。因此,设计并合成三线态有机半导体材料是材料领域的前沿热点,吸引了科学家的广泛关注。  在有机太阳能电池领域,三线态材料的工作机理一直存在不同的科学观点。早期的

2023年中国制氢技术市场现状及发展趋势分析

行业主要上市公司:美锦能源(000723);中国石化(600028);卫星石化(002648);嘉化能源(600273);亿华通(688339)等本文核心数据:不同制氢技术路径的产量占比;氢气供给结构预测1、常见制氢技术路径分类:主要有三种主流制取路径目前氢气主要有三种主流制取路径:1)以煤炭、天然

大连化物所太阳能光催化分解水研究取得新进展

  由于世界范围的能源和环境问题,近年来光催化分解水制氢和还原二氧化碳的研究在国际学术界引起广泛的重视。光催化分解水被认为是最具挑战性的难题,一旦取得突破,有望影响世界能源格局。实现这个反应的关键是发展高效的光催化剂,进而构筑高效光催化或光电催化体系。   近日,中国科学院大连化学物理研究所李灿院

中国科大提出光解水制氢的新机制

  近日,中国科学技术大学教授杨金龙研究组提出了一种新的光解水的催化机制,使得利用红外光进行光解水制氢成为可能,为今后全频谱利用太阳能铺平了道路。该成果发表在最新一期的《物理评论快报》上。   利用太阳光分解水制氢,为人类提供清洁燃料,被视为化学的圣杯。水分解是吸热反应,传统理论要求光催化剂的能隙

制氢系统为何氧中氢含量高

氧中氢含量高,你说的应该是水电解制氢设备的氧气纯度,氧中氢分析仪也叫氢量分析仪,是检测氧气中氢气的含量,此分析仪一般属于二元气体分析仪,热导原理的较多,在水电解过程中,氢离子的分子量小,渗透能力强,在一定压力下,温度环境下很活跃,虽然氢氧小室是隔膜隔离的,但扔会有微量渗透。。。所以水电解制氢系统氧气

光催化:从环境净化到肿瘤消除,诺奖的“潜力股”

  光化学和催化化学是化学学科中十分活跃的研究领域,相关研究也已多次获得诺贝尔物理奖和化学奖。而在光催化领域,“本多-藤岛效应” (Honda-Fujishima Effect)利用太阳光催化分解水制氢被认为是最佳的制氢途径之一,开创了光催化研究的新篇章。  近年来,环境污染治理成为全球亟待解决的课

新型自然和人工光合杂化系统实现太阳能全分解水制氢

  近日,我所催化基础国家重点实验室、洁净能源国家实验室(筹)李灿院士、宗旭研究员(青年千人计划)、王旺银等人在人工-自然耦合光合水分解系统的设计及构建研究方面取得进展,研究结果以“Hot Paper”的形式发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, DOI: 1

太阳能光电催化分解水制氢研究取得新进展

  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研究员、中科院院士李灿领导的太阳能研究团队继发现并提出利用“空穴储存层”的新概念和新策略构建高效稳定的太阳能光电化学分解水体系(Angew.Chem.Int.Ed.,2014,53,7295-7299,Guiji Liu,

大连化物所太阳能光电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李灿院士领导的太阳能研究团队在“太阳能光电催化分解水制氢”研究方面取得新进展。在以Ta3N5为基础的半导体光阳极研究中,发现“空穴储存层”电容效应,藉此设计并获得了高效稳定的太阳能光电化学分解水体系,相关研究成果以通讯形

光分解纯水制氢研究获进展

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光分解纯水制氢材料晶面结构设计与创制方面取得新进展,以晶态氧化物SrTiO3为模型材料,在固相合成体系中可控制备出大比例暴露优势晶面的高质量单晶催化剂。相关成果在线发表于《美国化学会志》。 各向异性SrTiO3单晶分解纯水制取氢气和氧气 图

光分解纯水制氢研究获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519485.shtm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光分解纯水制氢材料晶面结构设计与创制方面取得新进展,以晶态氧化物SrTiO3为模型材料,在固相合成体系中可控制备出大比例暴露

我所发现MOF类光催化剂的电荷分离和制氢活性具有晶面依赖性

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202307/t20230720_6813266.html  近日,我所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组(DNL1621)章福祥研究员等人在MOF材料晶面诱导光催化电荷分离与分解水制氢活性研究中取得新进展,通过控制合

基于聚合物光催化剂提升了光合成过氧化氢效率

  近日,中国科学院大连化学物理研究所(简称“大连化物所”)微纳米反应器与反应工程学创新特区研究组研究员刘健团队在利用聚合物光催化剂生产过氧化氢(H2O2)研究方面取得新进展。团队基于对间苯二酚—甲醛(RF)树脂的电荷分离能力的提升,以及光催化反应路径的调控,提升了RF树脂的光催化产H2O2性能,使

基于聚合物光催化剂提升了光合成过氧化氢效率

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492510.shtm 近日,中国科学院大连化学物理研究所(简称“大连化物所”)微纳米反应器与反应工程学创新特区研究组研究员刘健团队在利用聚合物光催化剂生产过氧化氢(H2O2)研究方面取得新进展。团队基

理化所人工光合成制氢研究获系列进展

  借鉴自然界光合作用的机制和过程,通过人工光合成途径将太阳能转化为化学能,特别是氢能,为人类开发和利用太阳能并逐步解决当前的能源短缺和环境污染问题开辟了一条新道路。因此,设计并制备新型的人工光合成“部件”,构建来源广泛、成本低廉、性能卓越的光催化体系具有迫切的理论和现实意义。  近期,中国科学院理