为何无电池设备能将阳光直接转为燃料?

科学家已经成功建造出一种全新的无电池装置,能够将太阳光直接转化为燃料,这一突破有望开启清洁能源的新篇章。这种装置不需要传统电池或外部电源,而是利用光催化技术直接将二氧化碳和水转化为可燃烧的有机分子,实现了从太阳光到化学能的直接转换。 传统的太阳能利用通常需要先将光能转化为电能,再利用电能进行其他化学过程。这种多步骤转换不仅效率低下,而且每一步都会造成能量损失。新型装置绕过了这一限制,利用半导体光催化剂直接驱动化学反应,将太阳能直接封存在燃料分子的化学键中。 这种装置的核心是一种特殊设计的光电化学电池,其中包含光阳极和阴极。当太阳光照射在光阳极上时,光子激发产生电子-空穴对,电子通过外电路转移到阴极,在那里参与还原反应,将二氧化碳转化为有机燃料。这种方法的优势在于它模拟了自然界中植物光合作用的基本原理,但产出的不是单纯的生物质,而是可以直接用作燃料的化学产物。 研究人员表示,这种无电池设计大大简化了太阳能燃料生产的流程。传统方法......阅读全文

为何无电池设备能将阳光直接转为燃料?

科学家已经成功建造出一种全新的无电池装置,能够将太阳光直接转化为燃料,这一突破有望开启清洁能源的新篇章。这种装置不需要传统电池或外部电源,而是利用光催化技术直接将二氧化碳和水转化为可燃烧的有机分子,实现了从太阳光到化学能的直接转换。 传统的太阳能利用通常需要先将光能转化为电能,再利用电能进行其他化

光催化辅助燃料电池研究获进展

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、洁净能源国家实验室(筹)李灿团队在太阳能光—电转化和燃料电池化学能—电能转化交叉领域取得新进展,发现光催化可以显著促进氧还原反应(ORR)的催化活性,并基于此提出了聚合物太阳能电池和H2-O2燃料电池耦合的叠层电池概念,相关研究在《德国应用化学》

新型光催化法可大幅提高海水发电效率

  传统海水发电一般是利用潮汐、海浪或海水温差。然而,日本大阪大学的一个研究团队开发出一种新的光催化方法,能利用阳光把海水变成过氧化氢,然后用在燃料电池中产生电流,总体光电转换效率达到0.28%,与生物质能源柳枝稷相当。   研究人员在最近发表于《自然·通讯》杂志上的论文中指出,太阳能昼夜波动很大,

绿色合成光催化防污材料方向取得新进展

近日,中国科学院海洋研究所在绿色合成光催化防污材料方面取得新进展,相关成果发表在国际学术期刊《分离纯化技术》。生物污损问题对海洋资源开发和海事活动构成了严峻挑战,因此,开发绿色且持久的海洋防污材料显得尤为迫切。绿色合成技术是一种在不依赖有毒有害物质和高能耗条件下,合成及生产有机与无机物质的技术体系。

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

李灿团队:构建生产绿色能源的“氢农场”

   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《德国应用化学》发表的一项成果,吸引了国内外业界的广泛关注。他们提出并验证了一种新的太阳能分解水规模化制氢策略——“氢农场”策略,并创造了太阳能光催化分解水制氢效率的新纪录。  “氢农场”策略类似于农场种庄稼,即春天大面积播种后

大连化物所光催化辅助燃料电池ORR研究取得新进展

  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、洁净能源国家实验室(筹)李灿院士研究团队在太阳能光-电转化和燃料电池化学能-电能转化交叉领域取得新进展,发现光催化可以显著促进氧还原反应(ORR)的催化活性,并基于此提出了聚合物太阳能电池和H2-O2燃料电池耦合的叠层电池概念,相关研究成

日本开发出新型光催化法-可大幅提高海水发电效率

   传统海水发电一般是利用潮汐、海浪或海水温差。然而,日本大阪大学的一个研究团队开发出一种新的光催化方法,能利用阳光把海水变成过氧化氢,然后用在燃料电池中产生电流,总体光电转换效率达到0.28%,与生物质能源柳枝稷相当。   研究人员在最近发表于《自然·通讯》杂志上的论文中指出,太阳能昼夜波动很大

全国太阳能光化学与光催化会议召开

  近日,由中国可再生能源学会、内蒙古大学主办,内蒙古师范大学、内蒙古工业大学协办的第十七届全国太阳能光化学与光催化学术会议在呼和浩特召开。中国科学院院士李灿、赵东元、赵进才、邹志刚、杨金龙、孙立成,中国工程院付贤智院士,中国可再生能源学会秘书长梁媛,内蒙古自治区教育厅副厅长李盈,内蒙古大学党委书记

全国太阳能光化学与光催化会议召开

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506731.shtm近日,由中国可再生能源学会、内蒙古大学主办,内蒙古师范大学、内蒙古工业大学协办的第十七届全国太阳能光化学与光催化学术会议在呼和浩特召开。中国科学院院士李灿、赵东元、赵进才、邹志刚、杨金

中美NSFC—NSF材料领域合作项目初审结果公布

  2011年国家自然科学基金委员会(NSFC)与美国国家科学基金会(NSF)将共同资助合作研究项目(项目执行期为2012年1月1日~2014年12月31日)。经公开征集和根据国家自然科学基金委员会有关规定并与美国国家科学基金会核对申请项目清单,共有如下25项申请通过初审:受理号申请项目名

伊利诺大学研发新材料方案-有望促进光伏电池转换效率

  美国伊利诺大学材料科学与工程系助理教授莱恩・马丁(Lane Martin)认为,在设计下一代太阳能转换系统之时,首先应该研发更能有效利用太阳能光谱的方案。”   马丁表示:“这是一种全新的接近物质的基础

转危为“氨”-还需“碳”路绿色制氨

  氨是现代工业及农业化肥的重要化工原料,也是氢能的主要载体之一。据国际氨能源协会报告,目前全球每年氨产量约2亿吨,然而生产原料98%来自化石燃料,是重要的二氧化碳排放“大户”。因此,当前急需找到清洁、可持续的绿色制氨方法。  近日,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)评选出“2021年度化学领域

转危为“氨”-还需“碳”路绿色制氨

   氨是现代工业及农业化肥的重要化工原料,也是氢能的主要载体之一。据国际氨能源协会报告,目前全球每年氨产量约2亿吨,然而生产原料98%来自化石燃料,是重要的二氧化碳排放“大户”。因此,当前急需找到清洁、可持续的绿色制氨方法。  近日,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)评选出“2021年度化学领

转危为“氨”-还需“碳”路绿色制氨

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哈工大在光催化分解水制氢研究方面取得新进展

  氢能已被普遍认为是一种理想、无污染的绿色能源,其燃烧值高且燃烧后唯一的产物是水,对环境不会造成任何污染,因此,氢能开发是解决能源危机和环境问题的理想途径。在众多氢能开发的手段和途径中,通过光催化剂,利用太阳能光催化分解水制氢是最为理想和最有前途的手段之一;而开发高效、廉价的实用光催化剂是实现

大连化物所等在人工光合成太阳燃料研究方面取得新进展

  近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室及太阳能研究部研究员李灿与福州大学化学学院教授王绪绪课题组合作发展了一种固态Z-机制复合光催化剂,在可见光下将H2O和CO2高效转化为甲烷(天然气),实现了太阳能人工光合成燃料过程,研究论文以Visible-Light dr

“人工光合成太阳能燃料基础”年度总结会召开

   12月11日,国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“人工光合成太阳能燃料基础”2016年度总结会在我所举行。项目跟踪专家孙彦平教授,项目专家组成员佟振合院士、李灿院士、王绪绪教授、孙立成教授、许宜铭教授、姚强教授以及各课题负责人、项目骨干和我所相关人员参加了会议。项目首席科学家李灿主持了

欧盟燃料敏华太阳能电池研发现状

  燃料敏华太阳能电池(Dye-Sensitized Solar Cells,DSCs)利用诸如钌(Ruthenium)和碘(Iodine)等光敏材料,模仿植物叶绿素的光合作用,将太阳能光线转化为电能。当太阳能光线接触到DSCs表面,产生电荷交换生产电力,1991年首次问世,当时的光转化效率为7%。

欧盟燃料敏华太阳能电池研发现状

   燃料敏华太阳能电池(Dye-Sensitized Solar Cells,DSCs)利用诸如钌(Ruthenium)和碘(Iodine)等光敏材料,模仿植物叶绿素的光合作用,将太阳能光线转化为电能。当太阳能光线接触到DSCs表面,产生电荷交换生产电力,1991年首次问世,当时的光转化效率为7%

新型化学电池碱性氢氧燃料电池的介绍

  这种电池用30%-50%KOH为电解液,在100°C以下工作。燃料是氢气,氧化剂是氧气。  电池反应为 :  2H_2%2B4OH%5E--4e%5E-%3D4H_2O  2H_2%2B4OH%5E--4e%5E-%3D4H_2O  负极  O_2%2B2H_2O%2B4e%5E-%3D4OH%

纳米新技术让光制氢效率提高两倍

  利用光催化剂在光解水池中将水直接裂解为氢气和氧气,被认为是获取氢能的重要方法之一。美国斯坦福大学材料科学与工程学院崔屹课题组设计出一种钙钛矿太阳能电池驱动的光解水复合体系,可使光解水制氢的转化效率达到6.2%,是利用普通方法转化效率的三倍。相关研究成果发表在近日出版的《科学进展》杂志上

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

山西煤化所在光催化费托合成研究中取得进展

  费托合成将合成气(一氧化碳和氢气的混合气)在催化剂作用下转化为碳氢化合物,产物主要为直链的烷烃和烯烃。随着石油资源的日益短缺,以及合成气来源的多样化,由费托合成过程制备液体燃料和化学品受到人们越来越多的重视。这也是将非石油资源(如煤、天然气和生物质等)转化为清洁燃料和化学品的关键过程。目前,费托

太阳能电池材料硒化锡纳米线化学合成研究获进展

太阳能电池材料硒化锡纳米线化学合成研究取得进展  中科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、催化基础国家重点实验室分子催化与原位表征研究组(503组)李灿院士、张文华研究员领导的小组在太阳能电池新材料硒化锡(SnSe)的合成研究中取得进展。  硒化锡是一种重要的IV-V

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

大连化物所开发出单原子合金材料

近日,中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组研究员章福祥团队设计合成了一种单原子铋修饰铜合金催化剂,用于电催化CO2还原。该催化剂展现出优异的C-C偶联功能,显著提高了多碳(C2+)产物的法拉第效率。太阳能光催化技术是实现太阳能至化学能转化的重要方式之一,而高效助催化剂

Z型光催化体系过氧化氢合成的双通道反应机制被发现

  光催化可直接将太阳能转化为电能、化学燃料及在光能辅助下分解有机污染物,这为解决当前面临的能源和环境危机提供了潜在的可能。光催化的上述应用需要光催化剂具有宽的光吸收范围、长期稳定性、高电荷分离效率和强氧化还原能力。然而,单组分光催化剂通常难以同时满足这些要求。Z型异质结光催化体系,模拟天然光合作用

通知!中国化学会第二届能源化学青年论坛在四川举行

中国化学会第二届能源化学青年论坛      会议时间:2023年10月27日-29日  会议地点:四川省成都市  主 办 方:中国化学会能源化学专业学科委员会  共同主办:清华大学  承 办 方:四川大学  会议主题:“双碳”目标下未来能源与可持续发展  大会主席:黄富强 游劲松  预计规模:4

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