摘取“化学的圣杯”:人工光合成制氢研究获进展

超分子光化学研究团队研制出了这种高效催化剂。光一照射氢气就产生,光照停止氢气也停止,待再照射时氢气又出来了。催化剂不再一上阵就“牺牲”。 利用太阳光分解水制氢,长久以来被视为“化学的圣杯”。最新成果显示,中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)研究员吴骊珠团队在摘取这隻圣杯的道路上,迈出了关键性的一步。 “我们超分子光化学研究团队利用量子点这一新兴‘人工原子’设计合成了人工光合成催化剂,建立了通过量子点和廉价催化剂制备人工光合成催化剂的方法。”吴骊珠在接受《中国科学报》记者採访时说。 借此方法,超分子光化学研究团队获得了高效、稳定、廉价的人工光合成催化剂,在利用太阳能实现可见光催化制氢的研究上取得了突破性进展。 “化学的圣杯” 在能源短缺和环境污染的双重倒逼下,氢能早已被纳入各国科学界的重点突破领域。许多科学家甚至认为,如果能实现太阳能光催化分解水大规模制取氢气,人类将有可能从根本上消除环境污染,缓和能源紧张形势......阅读全文

李灿:发展人工光合成产业是“一石三鸟”之举

自然界的光合作用给了我们启发。光合作用的本质是能量固定的过程。以人工方法实现光合作用的研究持续了很多年,有光催化、电催化、热催化、酶催化等技术路线。这些研究正朝着不断提高人工光合作用的效率、实现规模化生产的方向前进。党的二十大报告指出,推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。实现绿

用了0.2克月壤,南大顶尖团队发现重大秘密

第一次用月球土壤做实验,称量0.02克,南京大学教授姚颖方紧张得整个手都在发抖。他所做的研究,是利用月球土壤中的一些成分作为人工光合成催化剂,把人类呼出的二氧化碳、月球表面开采的水等,制造成氧气、氢气、甲烷以及甲醇。如能掌握这项技能,就算没有地球的补给,人类也能在月球上就地取材,生产氧气、水等生存所

我国科学家成功合成水裂解生物催化剂

  光合作用下,植物利用太阳能将水裂解,释放出氧气,获得电子、质子的过程是自然界最重要的能量转换和物质转换过程。科学家一直试图模拟这一过程以获得洁净的氢能,但如何制备高效的人工水裂解催化剂一直困扰着他们。  最近,中科院化学所张纯喜研究小组首次成功合成与光合作用水裂解催化中心类似的人工催化剂,这一工

这个理论计算结果有助高效环保合成氨

  氨作为一种无机化合物,在农业、工业等多个领域有着广泛的应用。如何高效、环保地合成氨,助力相关行业的发展,是人们广泛关注的问题。  近日,西湖大学人工光合作用与太阳能燃料中心在合成氨催化机理研究方面取得了新进展。在此次研究中,研究团队通过理论计算,揭示了铁磁—顺磁相变对铁磁金属催化性能的影响机制,

我国科学家研发出一种单原子OER催化剂,可降低制氢成本

  近日,浙江大学化学工程与生物工程学院侯阳研究员,通过将高度分散的镍单原子锚定在氮—硫掺杂的多孔纳米碳基底,设计开发出了一种单原子OER催化剂,可以使电/光电催化水裂解析氧反应更加高效,从而提升制备氢气的效率。这种新型催化剂可将制氢成本降低80%,并大幅提升OER反应的稳定性。研究成果发布在最新一

日本研发出用纸屑等废弃物制氢技术-有望实现低成本制氢

  日本大阪市立大学日前宣布,该校研究人员参与研发的一项新技术依靠类似植物光合作用的反应,用纸屑等废弃物制氢,有望实现低成本制氢。  大阪市立大学天尾丰等人与富士化学工业公司的研究人员受植物光合作用启发,在分解处理纸屑后获得的糖分中混入从植物叶片提取的叶绿素,并添加铂粉末作为催化剂。此后,让上述混合

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

美研发出首个全集成人工光合作用纳米系统

  据物理学家组织网5月17日(北京时间)报道,就在媒体大肆喧嚣大气中二氧化碳含量已达到300万年来最高值的当下,美国能源部(DOE)劳伦斯伯克利国家实验室的科学家们在最新一期《纳米快报》上报告说,他们在开发碳中和可再生能源技术——首个全集成人工光合作用纳米系统上取得了重要进展。   主持该项研究

我所发展光催化中仿生电荷传输层的可控组装策略

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202304/t20230424_6743981.html  近日,我所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部(DNL16)李灿院士,李仁贵研究员等在光催化水氧化研究方面取得新进展。团队仿习自然光合体系中电荷传输链的原理,基于

中科院院士李灿:发展人工光合成产业是“一石三鸟”之举

自然界的光合作用给了我们启发。光合作用的本质是能量固定的过程。以人工方法实现光合作用的研究持续了很多年,有光催化、电催化、热催化、酶催化等技术路线。这些研究正朝着不断提高人工光合作用的效率、实现规模化生产的方向前进。  党的二十大报告指出,推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。 

化学所人工模拟光合作用水裂解催化中心研究中取得进展

  光合作用水裂解催化中心(简称OEC)是自然界唯一能高效、安全将水裂解,获得电子、质子,并释放出氧气的生物催化剂。人工合成OEC,实现光驱动催化水裂解,是重要的科学前沿方向(National Science Review 2018, 5:444-445)。  生物OEC的结构最近已经被揭示,其核心

化学所人工模拟光合作用水裂解催化中心研究获重要进展

  利用太阳能将水裂解获得电子和质子产生电能和氢能,被认为是解决人类社会面临的能源危机和环境污染问题的一个理想途径。自然界光合生物经过数十亿年的进化,形成的光系统II水裂解催化中心是目前人类所知唯一能够利用太阳能高效、安全将水裂解,释放出氧气,并获得电子和质子的生物催化剂。人工模拟这一生物水裂解中心

光敏蛋白催化剂让二氧化碳具还原能力

中科院生物物理研究所王江云课题组设计出一种可基因编码的光敏蛋白质,并利用其成功模拟了天然光合作用系统吸收光能、催化二氧化碳还原的功能。11月5日,相关成果发表于《自然—化学》杂志。  受植物光合作用有效利用二氧化碳的启发,科学家纷纷模拟植物光合作用,以期解决能源问题以及过量二氧化碳造成污染的问题。不

新产品氢气发生器/氢气发生仪/氢气发生仪

氢气发生器/氢气发生仪/氢气发生仪 型号;HAD-2000专用氢气发生器1)可提供高纯度的氢气发生器,没有任何危险;2)H2纯度可达9999%;3)由纯水器中生产,流量可达0~2L/min;4)只要补充纯水、供电,该仪器就可连续、日夜地生产;5)与高压罐装氢气相比,它可避免罐装载气的风险、不方便、费

氢气测报仪_氢气测爆仪

  氢气测报仪采用大规模集成电路、LED显示被测气体中氢气体积百分含量的测报装置。该仪器适用于制氢(氧)车间及所有含氢气的爆炸危险场所监测环境大气中氢气含量,当氢气含量超过设定值时,发出声、光报警信号,以便采取有效措施,防止事故发生。另外在报警的同时,有触点输出控制信号来控制车间排风机或及时排风。该

人工模拟光合作用水裂解催化中心研究中取得进展

  光合作用水裂解催化中心(简称OEC)是自然界唯一能高效、安全将水裂解,获得电子、质子,并释放出氧气的生物催化剂。人工合成OEC,实现光驱动催化水裂解,是重要的科学前沿方向(National Science Review 2018, 5:444-445)。  生物OEC的结构最近已经被揭示,其核心

捕光聚合物材料在人工调控加速植物光合状态转换的...1

捕光聚合物材料在人工调控加速植物光合状态转换的使用INTRODUCTION人工调节PSI与PSII之间的状态转换,将是提高自然光合效率的一种巧妙和**前景的方法。在本研究中,作者发现一种合成的捕光聚合物[poly(boron-dipyrromethene-co-fluorene) (PBF)],

人工光合作用将二氧化碳转化为燃料

  美国佛罗里达州立大学科学家发现,人工触发合成材料中的光合作用,可以将温室气体的主要成分CO2转化为清洁空气,同时产生能量,具有改善空气质量和创造清洁能源的巨大潜力。这一成果发表在最近一期的《材料化学学报》上。  物理学家组织网26日报道,这项突破意义重大。费尔南多·尤里布-罗莫教授说:“从科学角

人工光合作用将二氧化碳转化为食物

  确保不断增长的世界人口的食物供应和同时保护环境往往是相互冲突的目标。现在,慕尼黑工业大学(TUM)的研究人员已经成功开发出一种方法,利用一种人工光合作用来合成制造营养蛋白。动物饲料行业是对大量营养蛋白高需求的主要驱动力,这些营养蛋白也适合用于肉类替代产品。  由施特劳宾大学生物技术和可持续发展校

捕光聚合物材料在人工调控加速植物光合状态转换的...2

State transition regulation PBF synergistical improvement of PSI and PSII activity  如上图在正常光照条件下,小球藻的捕光色素复合体LHC趋向处于一种向PSII和PSI均衡功能的中间态。PBF作为一种远红光发射材料,可

捕光聚合物材料在人工调控加速植物光合状态转换的使用

INTRODUCTION人工调节PSI与PSII之间的状态转换,将是提高自然光合效率的一种巧妙和**前景的方法。在本研究中,作者发现一种合成的捕光聚合物[poly(boron-dipyrromethene-co-fluorene) (PBF)],该物质具有吸收绿光和发射远红光的特性,可以提高小球

大连化物所发展出抑制光催化分解水制氢逆反应新技术

  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、太阳能研究部中科院院士李灿、博士后李政和研究员李仁贵等,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,确认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

大连化物所发展出抑制光催化分解水制氢逆反应新技术

  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、太阳能研究部中科院院士李灿、博士后李政和研究员李仁贵等,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,确认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

大连化物所发展出抑制光催化分解水制氢逆反应新技术

  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、太阳能研究部中科院院士李灿、博士后李政和研究员李仁贵等,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,确认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

科学家将光子转化为能源-人造树叶何时遮风挡雨

  到目前为止,人类所拥有的最大能量源就是太阳,因此储存能量的最佳形式就是化学燃料。必须有人研究人类最大的能量源,并找出储存能量最有效率的方法。  美国加州理工学院约根森实验室是人工光合联合中心(JCAP)总部——JCAP是一项由能源部(DOE)资助的总价值达1.16亿美元的科研项目,共有研究人员1

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

理化所模拟铁氢化酶化合物光催化产氢研究获进展

  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。大规模开发利用化石能源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、生态破坏等严重的环境问题。寻找新的、清洁环保、可再生能源是实现人类社会可持续发展的当务之急。氢是一种清洁、高效的能源载体,在燃烧时生成水,不产生污染物。氢化酶

氢气发生器产生氢气的来源

    一、纯水电解制氢    把满足要求的电解水(电阻率大于1MΩ/cm,电子或分析行业用的去离子水或二次蒸馏水皆可)送入电解槽阳极室,通电后水便立刻在阳极分解:2H2O=4H++ 2O-2,分解成的负氧离子(O-2),随即在阳极放出电子,形成氧气(O2),从阳极室排出,携带部份水进入水槽,水可循

美合成“人造森林”纳米系统

  就在媒体大肆喧嚣大气中二氧化碳含量已达到300万年来最高值的当下,美国能源部(DOE)劳伦斯伯克利国家实验室的科学家们在最新一期《纳米快报》上报告说,他们在开发碳中和可再生能源技术——首个全集成人工光合作用纳米系统上取得了重要进展。   主持该项研究的伯克利实验室材料科学部化学家杨培栋(音译)

“太阳能”装进瓶子里?“液态阳光”未来还可替代化石能源

  把“太阳能”装进瓶子里?位于兰州新区的全球首套规模化(千吨级)合成绿色甲醇示范装置,不仅可以回收二氧化碳,还能生产“液态阳光”,未来可替代化石能源。  “液态阳光”是利用太阳能等可再生能源产生的电力电解水生产“绿色”氢能、并将二氧化碳加氢转化为“绿色”甲醇等液体燃料,被形象地称为“液态阳光”。