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
盯着“制氢”走下去
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507965.shtm“脱硫系统、重整和转化系统、提纯和压缩储存系统,三大模块运行正常,达到指标要求。”日前,一款小型分布式制氢装置原型机由江苏大学研发成功。研发负责人、江苏大学新材料研究院副研究员庞胜利介
我国科学家“拍摄”到光催化剂光生电荷转移全时空图像
新华社北京10月12日电(记者 张泉、王莹)太阳光是一种丰富的可再生能源,通过和光催化剂发生作用,可以催化分解水产生氢气,以及还原二氧化碳产生太阳燃料(太阳能、水和含碳化合物转化的燃料)。我国科学家近期“拍摄”到光催化剂光生电荷转移演化全时空图像,为突破太阳能光催化反应瓶颈、更加高效利用太阳能提供了
太阳能光电催化化学耦合分解硫化氢制氢研究获进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室太阳能研究部李灿院士团队和澳大利亚昆士兰大学纳米材料中心逯高清(Max Lu)、王连洲教授团队合作,在光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中取得新进展,研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2014,
大连化物所开发表面富羟基光催化剂-实现甲烷转化乙烷的高选择性调控
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组)章福祥研究员团队设计合成了一种富羟基修饰光催化剂(R-MnOx/CeO2),实现了甲烷转化为乙烷反应的高活性、高选择性调控。研究发现,助催化剂表面羟基富集可增强甲烷的化学吸附、降低乙烷生成能垒、抑制二氧化碳形成,是提升光催化甲
中国科大提出红外光进行解水制氢新机制
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室、化学与材料科学学院杨金龙教授研究组最近提出了一种新的光解水催化机制,使得利用红外光进行光解水制氢成为可能,为今后利用太阳光所有频率的能量铺平了道路。这一成果发表于最新一期《物理评论快报》上。 用太阳光分解水制氢,为人类提供清洁燃料,一直被视为化
大连化物所等“液态太阳燃料合成示范项目”通过成果鉴定
10月15日,千吨级“液态太阳燃料合成示范项目”在甘肃省兰州新区通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定,该项目由中国科学院大连化学物理研究所研发、兰州新区石化产业投资集团有限公司建设和运营、华陆工程科技有限责任公司设计。鉴定委员会专家认为:液态太阳燃料合成示范项目集成创新液态太阳燃料合成
大连化物所电解水制氢研究取得进展
近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所基础国家重点实验室和太阳能研究部研究员李灿领导的团队开发的新一代电解水催化剂,在苏州竞立制氢设备有限公司及考克利尔竞立(苏州)氢能科技有限公司制造的规模化碱性电解水制氢中试示范工程设备上实现了稳定运行。经过在额定工况条件下长时间的运行验证,电解水
科学家提出光催化生物质制氢新策略
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王峰、副研究员罗能超团队与的里雅斯特大学教授Paolo Fornasiero团队合作,在光催化生物质制氢方面取得新进展。团队提出一种“C-C键优先”的策略,利用Ta掺杂的CeO2将生物多元醇和糖的C-C键完全断裂转化到甲酸、甲醛等C1液态氢载体,这类液态氢载体
科学家提出光催化生物质制氢新策略
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王峰、副研究员罗能超团队与的里雅斯特大学教授Paolo Fornasiero团队合作,在光催化生物质制氢方面取得新进展。团队提出一种“C-C键优先”的策略,利用Ta掺杂的CeO2将生物多元醇和糖的C-C键完全断裂转化到甲酸、甲醛等C1液态氢载体,这类液态氢载体
我所发表太阳能光催化电荷分离成像研究综述文章
近日,我所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部(DNL16组)李灿院士、范峰滔研究员等发表太阳能光催化电荷分离成像研究综述文章。 利用太阳能生产清洁、高效、可持续的绿色能源是实现“双碳”目标的一种重要解决方案。光催化太阳能转化可以直接通过分解水制绿色氢能,或将二氧化碳还原为液态燃料,是实现太阳能转
Nature子刊:降低有机太阳能电池能量损失研究获进展
近日,中国科学院国家纳米科学中心纳米系统与多级次制造重点实验室研究员魏志祥、吕琨、朱凌云,与山东大学教授郝晓涛合作,设计合成了兼具低能量损失和高能量转换效率的非富勒烯小分子受体材料。结果表明,通过降低受体在光电转换过程中的重组能,可有效降低非辐射复合和驱动激子解离引起的能量损失,在开路电压(VO
石墨烯“绝技”解决光解水制氢难题
记者从中国科技大学获悉,合肥微尺度物质科学国家实验室罗毅教授领导的研究小组,利用第一性原理计算,提出了首个光解水制氢储氢一体化的材料体系设计,该方案具有低成本、通用性、安全储氢的优点,相关成果日前发表在《自然·通讯》上。 氢能经济是20世纪70年代提出的一个“完美”的可持续能源方案,以用之不竭
长春应化所“聚合物太阳能电池的制备方法”ZL获授权
长春应化所利用多步可控溶剂气氛处理法制备高效聚合物太阳电池 中国科学院长春应用化学研究所杨小牛研究员等科研人员发明的“一种聚合物太阳能电池的制备方法”ZL近日获得了国家知识产权局授权。 聚合物太阳能电池由于低成本、柔性、易制取等优点成为可再生能源研究的热点。在基于可溶性聚
中国科大高效电解水制氢电极材料的设计与制备研究获进展
将可再生能源(如太阳能、风能、水位能等)以氢为媒介存储、运输和转化可实现环境友好和可持续发展的经济构型。当前95%以上的氢气来自于化石燃料,而水作为氢的重要来源之一,从其提取出来的氢的总能量是地球化石燃料热量的9000倍。将水电解制氢涉及两个重要的基本反应,即阴极水的还原和阳极水的氧化。然而,反
李灿委员:建议发展太阳燃料-助推中国生态文明建设
3月11日 全国政协委员、中国科学院院士李灿11日在北京接受中新社记者采访时表示,近年来,太阳燃料(俗称液态阳光)受到世界各国的重视,太阳燃料技术被视为是破解大气污染和减少二氧化碳排放的理想技术。他建议加快发展太阳燃料,助推中国生态文明建设。图片来源于网络 阳光是地球上最丰富的能量来源,将清洁
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
深圳先进院成功制备出黑磷/铂异质结光催化剂
近日,中国科学院深圳先进技术研究院喻学锋研究员课题组成功制备出黑磷/铂异质结光催化剂,在太阳光驱动的有机催化反应中展现出极好的光催化活性。相关成果“黑磷/铂异质结:一种高效广谱光催化剂”在线发表于材料领域顶级刊物《先进材料》。论文共同第一作者是白力诚博士和王欣博士,通讯作者是喻学锋研究员。 催化反应
我学者揭示分子激发态对称性破坏电荷分离动力学机理
在由电子供体(D)和受体(A)构成的有机太阳能电池(OPV)中,光诱导界面激子电荷分离(CS)产生的自由载流子的效率在能量转换中起着重要作用。然而界面激子分离通常由于电子和空穴之间较强的库仑作用而受到抑制,因此减少激子中电子和空穴之间的库伦势对于优化OPV的效率至关重要。强耦合的DA体系往往因为
助力过氧化氢绿色合成,科学家设计新型光催化剂
华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心田禾院士团队的花建丽教授在具有氧化还原活性基元的多孔有机聚合物光催化绿色合成过氧化氢(H2O2)方面取得系列进展。相关研究成果分别发表于《美国化学会催化》和《化学科学》。H2O2是一种重要的绿色氧化剂和潜在的清洁燃料,且在水溶液中能量密
加拿大氢能质子交换膜水电解制氢
能源短缺和环境污染已成为制约人类经济发展和社会进步的两大全球性的难题。及早进行能源消费结构转型,实现能源的可持续发展,已得到国际社会的共识。用氢作能源发电是21世纪人类zui理想的能源之一氢能具有资源丰富、可再生、可存储、清洁环保等特点,其研究越来越受重视。水电解制氢技术主要有碱性电解水[1]、固体
大连化物所:提出光催化生物质制氢新策略
近日,大连化物所生物能源化学品研究组(DNL0603组)王峰研究员、罗能超副研究员团队与的里雅斯特大学Paolo Fornasiero教授团队合作,在光催化生物质制氢方面取得新进展。团队提出一种“C-C键优先”的策略,利用Ta掺杂的CeO2将生物多元醇和糖的C-C键完全断裂转化到甲酸、甲醛等C1
我所揭示一步热解法制备钒酸铋光阳极中制约水氧化性能的关键因素
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202307/t20230731_6848444.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组)章福祥研究员团队在钒酸铋(BiVO4)光阳极水氧化研究方面取得新进展,揭示了一步热解法制备
发展氢能源须先厘清概念问题
众所周知,氢能是无污染、零排放的绿色能源,常被委以“减碳加氢”“改变能源结构”的重任。殊不知,决定能否改变能源结构的并不是氢,而是拿什么来制氢。 自然界并不天然存在氢。因此即便氢是高效的能量载体,它也不能与一次能源相提并论。要利用氢能,首先要制氢。如用电解水的方法制氢,就需要以消耗电力为代价—
电解水制氢有了长寿命廉价催化剂
中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员和李灿院士团队与日本理化学研究所合作,研发出一种可在强酸条件下长寿命电催化分解水的廉价电催化剂,并有望在大规模可再生能源制氢技术中应用。相关研究成果日前发表在《德国应用化学》上。 将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”,是应对未来化石燃料枯竭和气候
电解水制氢有了长寿命廉价催化剂
中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员和李灿院士团队与日本理化学研究所合作,研发出一种可在强酸条件下长寿命电催化分解水的廉价电催化剂,并有望在大规模可再生能源制氢技术中应用。相关研究成果日前发表在《德国应用化学》上。 将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”,是应对未来化石燃料枯竭和气候
宁波材料所SOEC高温电解水制氢取得重要进展
氢能的开发首先要解决廉价的氢源问题,目前90%以上的氢气来自于天然气。由于太阳能、风能在能源结构中的比例逐渐提高和其间隙式的特点,多余的电能以氢气的方式储存是解决可再生能源储存的一种模式。应用固体氧化物燃料电池逆反应进行高温电解水制氢,结合可再生能源和先进核能提供的热能和电能,热
理化所人工光合成制氢研究取得进展
能源是人类社会赖以生存的物质基础,是经济和社会发展的重要资源。目前全球每年生产和消费的能源总量已经超过100亿吨标准油,其中90%左右是化石能源。化石能源不可再生,其大规模的开发利用,迅速消耗着地球亿万年积存的宝贵资源,同时引起气候变化、生态破坏等严重环境问题。开发利用可再生能源刻不容缓、势在必
光催化制氢研究获进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519560.shtm
电解水制氢的原理
电解水制氢的原理:2H2O=(通电) 2H2+O2(两种气体都该标气体符号)氢氧化钠在其中起作用是:增强导电性,因为纯水是弱电解质,导电性不好,氢氧化钠是强电解质,增加导电性!
我国最大绿电制氢项目开工建设
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494072.shtm 近日中国石化发布消息,我国最大的绿电制氢项目——内蒙古鄂尔多斯市乌审旗风光融合绿氢化工示范项目正式启动。 项目利用鄂尔多斯地区丰富的太阳能和风能资源发电直接制氢,这种利用可再