告别昂贵铂金属:新型催化剂让清洁氢燃料成本大幅下降

清洁氢燃料一直被视为未来能源的重要组成部分,但其生产过程严重依赖昂贵的铂族金属,成本居高不下。华盛顿大学圣路易斯分校Gang Wu教授领导的团队成功开发出一种新型催化剂,在不使用铂金属的情况下实现了高效制氢,并在行业级条件下稳定运行超过1000小时。研究团队将磷化铼(Re2P)和磷化钼(MoP)结合在一起,创造了一种高效的复合催化材料。铼组件帮助氢气附着在催化剂表面并从表面释放,而钼则加速了碱性电解质中水的分解。当与镍铁阳极配对使用时,该系统的性能优于包括基于铂族金属材料在内的领先先进阴极。更令人印象深刻的是,这种催化剂在1和2安培每平方厘米的行业级电流密度下连续运行超过1000小时。这使其成为迄今为止为阴离子交换膜水电解器(AEMWE)开发的最耐用的无铂阴极之一。Wu教授指出,该催化剂在研究的电位范围内表现出最低的电阻,表明具有最快的氢吸附动力学。AEMWE技术利用来自可再生能源的电力将水分解为氢气和氧气,产生清洁氢燃料。Wu......阅读全文

离子交换色谱仪阴离子交换树脂

离子交换色谱仪阴离子交换树脂是在基质骨架上引入季胺基[-N(CH3)3]、叔胺基[-N(CH3)2]、仲胺基[-NHCH3]和伯胺基[-NH2]制成的。阴离子交换树脂按胺基碱性强弱可分为强碱性、弱碱性和中等碱性阴离子交换树脂。一、强碱性阴离子交换树脂:强碱性阴离子交换树脂是以季胺基为交换基团的离子交

难以解释!港大研发新型超强不锈钢,海水制氢成本有望骤降40倍

来源:ScienceDaily 原文标题:Scientists discover new ultra stainless steel for hydrogen production原文链接:查看原文香港大学机械工程系黄明欣教授团队开发出一种用于氢能生产的新型不锈钢材料SS-H2,这种材料在海水等高腐

大连化物所实现利用铠甲催化剂去耦合电解水

  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二维材料与能源小分子转化创新特区研究组(05T6组)研究员邓德会团队以铠甲催化剂为电极,构建出高效稳定的电解水解耦装置。该研究工作为电力削峰填谷策略提供了新思路。  解耦电解水是一种具有潜力的削峰填谷策略,可以将用电低谷期的过剩电力利用起来

化学所开发出新型高效电解水催化剂

  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。其关键是如何有效降低电极上析氧反应(OER)和

中国科大发明超薄铂镍合金高效纳米催化剂

  中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室曾杰课题组与美国阿克伦大学教授彭振猛合作,通过在钯纳米晶上生长超薄铂镍合金原子层的方法,成功研制出钯—铂镍核壳纳米催化剂。该催化剂具有很高的铂原子利用率,在催化质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应中表现良好。相关成果日前发表于《美国化学会志》。  近年来,

类酸催化剂助力碱水电解制氢

  析氢反应(HER)是一种利用电力和催化剂,将水转化为氢气的技术。在碱性电解水制氢领域,钼镍合金催化剂因高活性、稳定性好,且成本低于贵金属,成为贵金属催化剂的有力替代者。但因其活性位点的不确定性,限制了高效钼镍合金碱性析氢催化剂的合理设计与开发。  中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所团队制备了

中国科大等在高效纳米催化剂研究中取得进展

  近日,中国科学技术大学教授曾杰课题组与美国Akron大学教授彭振猛合作,在质子交换膜燃料电池阴极催化剂的研制方面取得新进展。研究人员通过在钯纳米晶上外延生长超薄铂镍合金原子层的方法,成功构筑了Pd@PtNi核壳纳米催化剂。该催化剂具有很高的铂原子利用率,在催化质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应中表

这项制氢难题,在福建这里被攻克

  发展新质生产力,科技创新是关键。科研院所是发展新质生产力的主阵地之一,为新兴产业发展和传统产业转型升级提供坚强的人才和技术支撑。今起,福建日报推出“加快发展新质生产力·走进科研院所”系列报道,报道我省各地科研院所立足新产业、新业态,为发展新质生产力提供创新成果;打好关键核心技术攻坚战,为发展新质

改善催化剂稳定性-成果登上Nature-Catalysis

  Fe-N-C催化剂是一种具有非铂族金属(PGM-free)的氧还原催化剂,可替代在酸性环境中Pt用于氢质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的阴极氧还原反应(ORR)。然而,在过去的几十年里,由于对活性位点的理解不足、位点密度低、稳定性差以及活性-稳定性平衡的限制,Fe-N-C催化剂的性能和耐久性改

新型阳极析氧催化剂反应活性大幅提升

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副教授刘鹏飞,教授戴升、杨化桂,在质子交换膜电解水制氢领域取得重要进展。相关研究发表于《先进材料》。可再生能源驱动的电解水技术被认为是最清洁、最有前景的大规模制氢技术之一,其中质子交换膜电解水(PEMWE)因其制氢速率快,制氢纯度高,制氢输入功率范

兆瓦级质子交换膜水电解制氢系统成功运行

  9月29日,中科院大连化物所燃料电池系统科学与工程研究中心(DNL0301)研制的兆瓦级质子交换膜(PEM)水电解制氢系统,在国网安徽公司氢综合利用站实现满功率运行。经国网安徽公司组织的专家现场测试,该系统额定产氢220Nm3/h,峰值产氢达到275Nm3/h。  PEM水电解技术具有能耗低、电

日车企致力减少铂催化剂用量

  日本车企将在未来加快技术攻关,减少铂作为催化剂的用量。此前,丰田和本田宣布将于2015年开始销售降低了成本的燃料电池车(FCV),但其价格仍然难以走进普通车的行列。   FCV低成本化的最后难关,是减少燃料电池催化剂中使用的铂(Pt)用量。丰田技术统括部新车推进组主任兼担当部长折桥信行表示,为实

高产率、低功耗、高附加值,电解水制氢新进展!

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生物质氧化耦合低能耗电解水制氢领域取得新进展,相关研究发表于《化学》。利用可再生电力驱动的电解水制氢,是助力我国“双碳”目标实现的理想途径之一。电解水产氢与替代阳极产氧反应的生物质氧化反应进行耦合,可以构建低能耗的制氢系统,同时生产高附加值

质子交换膜燃料电池汽车用氢气系列-5项标准即将实施

  氢能是一种清洁、高效、可持续的二次能源,而被誉为“21世纪的终极能源”。全国氢能标准化技术委员会归口、中石化石油化工科学研究院有限公司等组织的《质子交换膜燃料电池汽车用氢气》系列标准已经发布。  氢系列标准以创新性分析技术填补了多项空白,处于国内国际领先地位,将极大提升能源化工、质检计量、商业化

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

电解纯水氢气发生器(SPE电解纯水制氢气)的主要特点

电解纯水氢气发生器(SPE电解纯水制氢气)的主要特点1. 电解纯水(完全无碱液)制氢气,无腐蚀,无污染,氢气纯度高。2. 单元槽槽电压低,电解槽内阻小不发热,干燥剂更换周期长,氢气纯度高。3. 氢气稳压、稳流输出,并随负载用气量变化自动跟踪,自动保护技术齐全,可靠。4. 耗电功率小,电解效率高。

关于阴离子交换剂的-简介

  一种阴离子交换剂,基本上包括以下结构式的芳香的聚砜嵌段共聚物:其特征在于式中Ar是X是-SO↓〔2〕-、-S-或-O-,Y是-SO↓〔2〕、-S-、或-O-,Z是单键、-O-、-S-、-SO↓〔2〕R↓〔1〕至R↓〔9〕的每一个可以是相同或不同为具有1至8个碳原子的烃基,a至d的每一个是0到4的

阴离子交换树脂的作用原理

阴离子交换树脂的工作原理是什么离子交换树脂是一种高分子化合物,这种材料有着很好的机械强度。离子交换树脂的化学性质比较稳定,在没有意外的情况下阴离子交换树脂的使用可以有很长时间。那么,离子交换树脂的工作原理是什么?既然是一种阴离子交换树脂厂家,那么它的作用环境就是溶液。水溶液中一般还有的是金属阳离子,

研究发现磷化镍纳米粒子可为制氢反应提速

  据美国每日科学网站近日报道,美国宾夕法尼亚州立大学化学教授雷蒙德·萨克领导的研究团队发现,由储量丰富且廉价的磷和镍构成的磷化镍纳米粒子可以成为制氢反应的催化剂,为该反应提速,最新研究将让更廉价的清洁能源技术成为可能,相关论文将发表在《美国化学会志》上。   为了制造出磷化镍纳米粒子,研究团队使

电解式氢气发生器用水指南

在实验室中,高纯度的氢气被应用于GC(气相色谱)、GC-MS(气质联用),ELSD(蒸发光散射检测器)等仪器上。为确保这些仪器的使用寿命和检测精度,需要实验室提供高纯度的氢气。众所周知,水由氢元素和氧元素组成,其分子式为H2O。因此,实验室通常采用电解水来生产氢气。其反应式为:2H2O→2H2+O2

氢气发生器电解槽的类型及区别

氢气发生器电解槽的类型一般有:碱性电解槽、基于离子交换技术的聚合物薄膜电解槽和固体氧化物电解槽。实验室中使用的碱性电解槽制氢和聚合物薄膜电解槽制氢。 1、 使用碱性电解槽制氢碱性电解槽是最常用、技术最成熟、也最经济的电解槽,并且易于操作,在目前广泛使用,但缺点是其效率最低碱性电解槽主要由电源、电解槽

德国采用聚合物涂层催化剂保护“人造树叶”

  由于太阳能具有波动性,因此解决其存储问题是迫切需要。一种方法是使用太阳能电池内部产生的电能通过电解水,在这个过程中产生的氢可以存储作为燃料。   德国亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心(HZB)的科学家们,使用高效架构修改了超直型太阳能电池,通过合适的催化剂从水中获得氢。这种复杂的太阳能电池涂有两

新型催化剂破解电解水制氢低效高耗能难题

记者31日从昆明理工大学获悉,该校冶金与能源工程学院徐瑞东教授团队联合东南大学、瑞士洛桑联邦理工学院、美国西北大学等机构学者合作,研发了一种新型非贵金属电催化材料,为解决碱性条件下电解水制氢效率低、能耗高的行业难题提供新方案,助力绿色氢能规模化生产。相关成果发表在《先进功能材料》上。电解水是绿色氢能

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

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

废弃塑料用于海水制氢,绿色氢能生产有了新思路

  日前,记者从中国科学院理化技术研究所获悉,该研究所光化学转换与合成研究中心研究员陈勇团队,提出了一种海水制氢的新策略——利用电化学重整废弃的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料,从海水中提取出氢气。该研究为废弃塑料和海洋资源的利用以及绿色氢能生产提供了新思路,有望为解决全球能源危机和环境污染问题作

页岩气:后石油时代丙烯新来源

  随着后石油时代的来临,从原油中提炼的工业化学品丙烯很有可能供不应求。近日,美国密歇根大学开发出一种新的化学反应器,可以利用更为清洁的页岩气制造丙烯。相关论文3月22日发表于《科学》杂志。  丙烯可用于制造塑料、粘合剂、地毯、清洁剂等一系列产品,其主要来源是炼油厂,作为石油提炼的副产品进行收集。一

华南理工一研究成果有望大幅降低燃料电池成本

  以华南理工大学化学与化工学院博士生彭洪亮为第一作者的题为《High Performance Fe-andN-Doped Carbon Catalystwith Graphene Structuref or Oxygen Reduction》(具有石墨烯结构的铁、氮同时掺杂高性能碳基燃料