传统方法vs钙钛矿催化制氢:谁更胜一筹?

案例详情:伯明翰大学团队开发了一种基于BNCF钙钛矿的新型低温催化剂,成功将热化学水分解制氢温度降低了约500°C,初步经济分析显示其成本有望低于绿氢和蓝氢路线。 氢能被视为清洁能源转型的关键支柱,但现实困境是:全球约95%的氢气生产仍然依赖化石燃料。传统的制氢路径主要分为三条:灰氢通过甲烷蒸汽重整生产,每产一吨氢约排放9-12吨二氧化碳;蓝氢在灰氢基础上增加了碳捕集与封存,但成本高昂且碳捕集率难以达到100%;绿氢通过可再生能源驱动的电解水生产,虽然零碳排放,但成本居高不下,目前仅占全球氢供应的约4%。热化学水分解作为第四条路径,理论上可以利用太阳能聚热或工业余热直接将水分解为氢气和氧气,但传统工艺要求700-1000°C的反应温度和1300-1500°C的催化剂再生温度,如此极端的热条件严重限制了其经济可行性。 伯明翰大学化学工程学院丁玉龙教授领导的国际研究团队(与北京科技大学合作)在《International Jour......阅读全文

传统方法-vs-钙钛矿催化制氢:谁更胜一筹?

案例详情:伯明翰大学团队开发了一种基于BNCF钙钛矿的新型低温催化剂,成功将热化学水分解制氢温度降低了约500°C,初步经济分析显示其成本有望低于绿氢和蓝氢路线。 氢能被视为清洁能源转型的关键支柱,但现实困境是:全球约95%的氢气生产仍然依赖化石燃料。传统的制氢路径主要分为三条:灰氢通过甲烷蒸汽重

这项钙钛矿催化剂突破将彻底改变制氢行业:温度降低500℃、成本低于绿氢

一种由钡、铌、钙和铁制成的新型钙钛矿催化剂正在颠覆传统制氢技术。伯明翰大学的研究人员开发出了一种低温热化学水分解方法,可将制氢温度降低约500℃,同时使成本低于目前主流的绿氢和蓝氢生产工艺。这项技术有望重塑全球清洁能源格局。 发表在《International Journal of Hydroge

新型催化剂实现高效全分解水制氢

高效全分解水制氢示意图。中国科学院大连化学物理研究所供图  中国科学院大连化学物理研究所研究员章福祥团队在宽光谱捕光催化剂全分解水制氢研究中取得新进展。他们发现金属载体强相互作用可显著促进Ir/BiVO4光催化剂体系的界面电荷分离和水氧化性能,进而建立了高效的“Z”机制全分解水制氢体系,其室温下制氢

新复合催化剂可高效分解水制氢

   美国休斯顿大学官网19日发布公告称,该校研究人员联合加州理工大学的同行,发现了一种能高效分解水制氢的新型复合催化剂,水制氢效率已达实用水平,且成本低、无毒,有望克服水制氢的难题,推动氢燃料电池的发展。  新催化剂的制取过程:b-c表示600℃下制取硒化镍泡沫,d-e表示500℃下制取钼硒化硫覆

太阳能热化学循环技术制氢研究获进展

太阳能热化学循环分解水制氢具有太阳能全光谱利用、无需氢氧分离、理论能源转换率高等优势,是一种绿色环保的制氢手段。近日,中国科学院电工研究所洁净燃料制备课题组通过载氧材料微观结构的设计和太阳能热化学反应器内多尺度反应流的研究,合成了产氢性能优异的新材料母体并研制成功规模达10kW的超高温太阳能热化学反

太阳能热化学循环技术制氢研究获进展

太阳能热化学循环分解水制氢具有太阳能全光谱利用、无需氢氧分离、理论能源转换率高等优势,是一种绿色环保的制氢手段。近日,中国科学院电工研究所洁净燃料制备课题组通过载氧材料微观结构的设计和太阳能热化学反应器内多尺度反应流的研究,合成了产氢性能优异的新材料母体并研制成功规模达10kW的超高温太阳能热化学反

“低温氨分解制氢催化剂技术”通过科技成果评价

近日,中国科学院大连化学物理研究所氢能与先进材料研究部和榆林中科洁净能源创新研究院合作开发,具有自主知识产权的“低温氨分解制氢催化剂技术”通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价。评价委员会一致认为:该研究成果创新性强,具有自主知识产权,催化剂性能指标处于国际领先水平。20Nm3/h产氢量低

稀土掺杂氧化钛光催化分解水制氢取得突破

150年前,科幻大师凡尔纳预言,水将成为终极燃料。科学家一直努力发展能够将这一预言变为现实的各种可能的技术。其中包括通过阳光直接分解水获取氢气,这项被称为“光催化分解水”的技术属于低碳技术。目前,太阳能制氢主要有两种方式。一种是太阳能电池发电再电解水,其效率高但设备复杂且昂贵;另一种是太阳光直接光解

图案化“人工树叶”实现定制太阳能分解水制氢

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岗团队与国内外研究团队合作,发展出仿生图案化半导体光催化材料面板,实现可见光驱动下水的自发裂解产生化学计量比的氢气和氧气。9月26日,相关研究成果发表于《美国化学会杂志》(Journal of the American Chemical Socie

电解水制氢催化剂应用

在宽pH范围内开发高效稳定的电解水制氢催化剂,对缓解能源危机具有重要意义。一种锚定在高熵稀土氧化物(HEREOs)空位上的Pt纳米颗粒(NPs),用于电解水高效制氢方法由南开大学杜亚平教授和香港理工大学黄勃龙教授等人首次报道。所制备的Pt-(LaCeSmYErGdYb)O表现出优异的电化学性能,在0

-利用太阳能电解水制氢技术取得进展

  德国亥姆霍兹柏林材料与能源中心(HZB)和荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft)的研究人员联合组成的科研小组,成功研发出一种价格低廉的利用太阳能进行电解水制氢的方法,相关成果发表在近日出版的《自然·通讯》杂志上。   科学家们开发的这套系统可以通过太阳光将水分解成氢气和氧气,这使得太阳能

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“低温氨分解制氢催化剂技术”通过科技成果评价

5月7日,我所氢能与先进材料研究部氢化物能源化学研究中心(DNL1901组群)和榆林中科洁净能源创新研究院(以下简称“榆林创新院”)合作开发,具有自主知识产权的“低温氨分解制氢催化剂技术”通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价。我所科研及职能部门、榆林创新院相关人员参加评价会。评价委员会一

新技术提升光催化完全分解水制氢效率

  中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室李灿院士、李政博士后和李仁贵研究员等,在纳米颗粒光催化完全分解水制氢的逆反应(氢气和氧气复合生成水的反应)研究方面取得新进展。团队确认了光催化完全分解水逆反应发生于低配位活性位点,并利用原子层沉积技术精准定点修饰抑制逆反应,从而显著提升了光催化完全分

提升宽光谱捕光催化剂全分解水制氢的量子效率

近日,大连化物所太阳能研究部(DNL16)李灿院士、章福祥研究员、祁育副研究员等人在利用宽光谱捕光催化剂构筑全分解水制氢体系研究方面取得新进展,基于BiVO4可见光催化剂不同晶面双助催化剂的优化开发及其选择性负载,显著提升了其用于水氧化和“Z”机制全分解水制氢性能,使全分解水制氢量子效率达到12.3

提升宽光谱捕光催化剂全分解水制氢的量子效率

近日,大连化物所太阳能研究部(DNL16)李灿院士、章福祥研究员、祁育副研究员等人在利用宽光谱捕光催化剂构筑全分解水制氢体系研究方面取得新进展,基于BiVO4可见光催化剂不同晶面双助催化剂的优化开发及其选择性负载,显著提升了其用于水氧化和“Z”机制全分解水制氢性能,使全分解水制氢量子效率

中国科大广谱分解水制氢的光催化剂研究获进展

  氢能是一种非常清洁且可储存运输的可再生能源,利用太阳能分解水制备氢气已成为一种备受关注的清洁新能源技术。无机半导体材料是目前应用最广的光催化活性物质,通常高光催化活性的半导体都具有宽带隙,使其只能吸收紫外光等短波太阳光,而紫外光只占太阳光全谱的5%左右,造成了充分利用太阳能的困难。因此,非常有必

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

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,一类新材

电解水制氢催化剂研究取得进展

氢能因具有高能量密度和无碳排放等特性,被认为是化石燃料的可持续替代品。由风能、太阳能等可再生能源驱动电解水制氢,被学界视为具有前景且可持续制备清洁氢燃料的方法。电化学水分解包含阳极析氧反应(OER)与阴极析氢反应(HER)两个核心反应。其中,铂基催化剂在酸性介质中展现出最高的内在活性,但其在质子交换

将镍纳米颗粒用作高效氨分解制氢催化剂

  以钠型ZSM-5分子筛为载体,在啡咯啉配体络合作用下制备均匀分散于ZSM-5分子筛的镍纳米颗粒,用作高效氨分解制氢催化剂。    随着温室气体排放的增加和恶劣气候的加剧,人类寻找可替代化石燃料的新能源迫在眉睫。氢气(H2)被认为是最清洁的能源之一。然而,氢气体积能量密度低,爆炸极限范围较大(4%

宽光谱捕光催化剂全分解水制氢研究取得新进展

近日,中国科学院院士李灿,中科院大连化学物理研究所研究员章福祥、副研究员祁育等人在利用宽光谱捕光催化剂构筑全分解水制氢体系研究方面取得新进展,基于钒酸铋(BiVO4)可见光催化剂不同晶面双助催化剂的优化开发及其选择性负载,显著提升了其用于水氧化和Z机制全分解水制氢性能,使全分解水制氢量子效率达到12

有机无机复合光催化薄膜可高效分解水制氢

近日,陕西科技大学化学与化工学院李伟副教授课题组在有机-无机复合光催化薄膜制备和平板式分解水制氢方面取得进展,相关研究成果发表在《自然-通讯》上。太阳能驱动的平板H2O-to-H2 (HTH)转化是一项将太阳能转换成增值化学能的新型生产技术。然而,由于平板反应器中流体和气泡的机械剪切力影响,绝大多数

有机无机复合光催化薄膜可高效分解水制氢

近日,陕西科技大学化学与化工学院李伟副教授课题组在有机-无机复合光催化薄膜制备和平板式分解水制氢方面取得进展,相关研究成果发表在《自然-通讯》上。太阳能驱动的平板H2O-to-H2 (HTH)转化是一项将太阳能转换成增值化学能的新型生产技术。然而,由于平板反应器中流体和气泡的机械剪切力影响,绝大多数

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

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

电解水制氢催化剂非贵金属介绍

  构建电催化剂的元素。根据其物理和化学性质,大致将这些元素分为三组:①贵金属铂(Pt)——目前常见的贵金属HER电催化剂;②用于构建非贵金属电催化剂的过渡金属元素,主要包括铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、钼(Mo)和钨(W);③用于构建非贵金属电催化剂的非金属元素,主要包括硼(B)

一种捕捉太阳能并将水分解成氢气和氧气的新材料

  分析测试百科网讯 众所周知,太阳能清洁且丰富,但是当太阳不发光时,人类必须将能量储存在电池中或通过光催化过程来储存能量。在光催化水分解中,光将水分离成氢气和氧气。然后,氢和氧可以在燃料电池中重新结合以释放能量。  根据AIP出版社发表在Applied Physics Letters杂志上的一篇新

光催化!西工大团队Science

  北京时间2023年7月21日,西北工业大学材料学院纳米能源材料研究中心李炫华教授团队在《科学》(Science)杂志在线发表题为《原位光催化增强热氧化还原电池实现同时产电产氢》(In situ photocatalytically enhanced thermogalvanic cells fo