日本用天然酶作催化剂提高燃料电池发电能力

燃料电池通常用铂金充当催化剂。日本的一个研究小组用一种天然酶代替昂贵的铂金作催化剂,成功使燃料电池的发电能力提高到原来的1.8倍。 九州大学教授小江诚司等研究人员使用的酶是含铁和镍的氢化酶。氢化酶是自然界厌氧微生物体内的一种金属酶,但是,多数氢化酶一旦接触到空气中的氧,其催化能力便会减弱。为解决这一难题,研究人员挑选出在温度变化大的环境中生活的某种微生物,并从其体内筛选出在有氧环境中也能稳定发挥作用的氢化酶。 日本研究人员4日在德国《应用化学》周刊网络版上报告说,他们将这种稳定的氢化酶涂到碳素纤维表面,开发出了可制作燃料电池电极的材料。实验表明,与使用铂金作催化剂的燃料电池相比,使用氢化酶催化剂的燃料电池的发电能力可提高到前者的1.8倍。同时,新催化剂单位质量的催化能力是铂金催化剂的630多倍。 铂金埋藏量有限,价格高昂,成为制约燃料电池发展的一大瓶颈。因此,上述新成果为研发性价比更高的燃料电池提供了新思路。......阅读全文

日本用天然酶作催化剂提高燃料电池发电能力

  燃料电池通常用铂金充当催化剂。日本的一个研究小组用一种天然酶代替昂贵的铂金作催化剂,成功使燃料电池的发电能力提高到原来的1.8倍。  九州大学教授小江诚司等研究人员使用的酶是含铁和镍的氢化酶。氢化酶是自然界厌氧微生物体内的一种金属酶,但是,多数氢化酶一旦接触到空气中的氧,其催化能力便会减弱。为解

日本用天然酶作催化剂-提高燃料电池发电能力

  燃料电池通常用铂金充当催化剂。日本的一个研究小组用一种天然酶代替昂贵的铂金作催化剂,成功使燃料电池的发电能力提高到原来的1.8倍。  九州大学教授小江诚司等研究人员使用的酶是含铁和镍的氢化酶。氢化酶是自然界厌氧微生物体内的一种金属酶,但是,多数氢化酶一旦接触到空气中的氧,其催化能力便会减弱。为解

阻挡氧气的保护伞

  在燃料电池的发展过程中,通过一代代科学家和工程师们的共同努力,人们已经获得一种基于贵金属的高效稳定的催化剂。在应用方面(如电动汽车),它的性能基本可以满足需求。然而,稀有贵金属的高昂成本则大大降低了它普及的可行性。  本周《自然化学》杂志上发表的一篇文章里,来自德国波鸿鲁尔大学电化学科学中心和皮

酶燃料电池缺点

燃料的类型仅限于不会对酶产生不利影响的燃料。酶由于各种原因容易降解除非特定温度等条件和操作条件受到限制,否则它不起作用酶燃料电池使用为电极修饰的酶使燃料离子化,但是该酶由于各种因素而劣化。当酶降解时,产生的功率降低。

催化氢化反应的用途

催化氢化适用于大规模和连续化生产,在工业上有重要用途。例如,石油裂解气中的乙炔和丙炔等通过钯催化部分氢化,可生产高纯度的乙烯和丙烯。在油脂工业中将液态油氢化为固态或半固态的脂肪,生产人造奶油或肥皂工业用的硬化油。

新型燃料电池阴极催化剂问世

  日前,记者从中科院过程工程研究所获悉,该所生化工程国家重点实验室研究员王丹团队研发了一种sp杂化氮掺杂的石墨炔,其在催化燃料电池阴极氧还原反应(ORR)中显示出良好的催化性能。研究成果近期发表于《自然—化学》。  燃料电池是一种把化学能转化为电能的装置,具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等

催化氢化反应的基本定义

  几乎所有的不饱和基团都可以直接加氢成为饱和基团,其从易到难的顺序大致为:酰氯、硝基、炔、醛、烯、酮、腈、多核芳香环、酯和取代酰胺、苯环。各种不饱和基团对于催化氢化的活性次序与催化剂的品种和反应条件有关。  催化剂  催化氢化的关键是催化剂。它们大致分为两类:①低压氢化催化剂,主要是高活性的兰尼镍

催化氢化反应指的什么?

  催化氢化反应是指还原剂或氢分子等在催化剂的作用下对不饱和化合物的加成反应。它是有机化合物还原方法中方便、常用、重要的方法之一。  欧世盛催化氢化反应装置采用清华大学微反应加氢技术,将高纯氢气与连续流动的反应物在装有催化剂的微填充床内混合并发生反应,结合全流程自动控制、在线实时检测、样品自动采集能

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

日本发明廉价燃料电池催化剂

        日前,日本九州大学一个研究小组日前开发出一种含镍和钌的新型催化剂,可帮助大幅降低燃料电池的成本。     据日本媒体10日报道,燃料电池在“发电”过程中,需要用昂贵的白金作催化剂,从氢元素中分离出电子,这使得燃料电池的成本居高不下。而这种新催化剂的主要成分是镍,其价格不到白金的十分之

日本新催化技术有望降低燃料电池成本

日本研究人员最近开发出一种新型电极,利用特制的石墨烯材料替代铂作为催化剂,来制造燃料电池车所需的氢燃料。这种电极能够电解水,在为燃料电池车服务的加氢站,如果用它来生产燃料,可以大幅降低成本。 燃料电池车是利用车上装载的氢与空气中的氧进行化学反应产生的电来驱动车辆。由于燃料电池车只

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》

催化氢化反应太慢的问题分析

催化氢化中最常出现的问题就是反应慢,甚至反应停止,必须过滤出催化剂,滤液补加新催化剂才能继续反应。总结经验,催化反应反应慢的原因主要有三个方面:1、底物结构底物结构氢化的难易程度是影响反应速度的内在因素。底物结构中,氢化难易主要受官能团的影响。常见官能力中,酰氯还原为醛和硝基还原为氨基最容易发生,次

催化氢化反应太慢的问题分析

催化氢化中最常出现的问题就是反应慢,甚至反应停止,必须过滤出催化剂,滤液补加新催化剂才能继续反应。总结经验,催化反应反应慢的原因主要有三个方面:1、底物结构底物结构氢化的难易程度是影响反应速度的内在因素。底物结构中,氢化难易主要受官能团的影响。常见官能力中,酰氯还原为醛和硝基还原为氨基最容易发生,次

氢化酶的基本信息

根据氢化酶活性中心所含金属的不同,可以分为镍铁氢化酶,铁铁(唯铁Iron-only)氢化酶等。其中受到广泛关注的是唯铁氢化酶,因为它主要催化质子的还原生成氢气这一反应,众所周知,氢气是一种清洁、高效无污染的可再生能源,在从微生物体内提取的氢化酶的晶体结构被报道以后,合成化学家们希望通过模拟唯铁氢化酶

氢化酶的基本信息

根据氢化酶活性中心所含金属的不同,可以分为镍铁氢化酶,铁铁(唯铁Iron-only)氢化酶等。其中受到广泛关注的是唯铁氢化酶,因为它主要催化质子的还原生成氢气这一反应,众所周知,氢气是一种清洁、高效无污染的可再生能源,在从微生物体内提取的氢化酶的晶体结构被报道以后,合成化学家们希望通过模拟唯铁氢化酶

酶的催化原理

催化作用酶是一类生物催化剂,它们支配着生物的新陈代谢、营养和能量转换等许多催化过程,与生命过程关系密切的反应大多是酶催化反应。酶的这些性质使细胞内错综复杂的物质代谢过程能有条不紊地进行,使物质代谢与正常的生理机能互相适应。若因遗传缺陷造成某个酶缺损,或其它原因造成酶的活性减弱,均可导致该酶催化的反应

酶催化的概念

酶催化可以看作是介于均相与非均相催化反应之间的一种催化反应。 既可以看成是反应物与酶形成了中间化合物,也可以看成是在酶的表面上首先吸附了反应物,然后再进行反应。

酶的催化机制

1、酶与底物的结合:酶促化学反应中的反应物称为底物,一个酶分子在一分钟内能引起数百万个底物分子转化为产物,酶在反应过程中并不消耗。但是酶实际上是参与反应的,只是在一个反应完成后,酶分子本身立即恢复原状,又能进行下一次反应。许多实验证明,酶和底物在反应过程中形成络合物。2、酶的作用机制:对于酶的催化作

燃料电池电催化剂替代成为可能

   电动汽车已穿梭在大街小巷,燃料电池车还会远吗?其中,燃料电池是关键。然而燃料电池除了生产成本过高外,其能量转换效率受到阴极氧还原反应缓慢的制约。因此,研究并开发替代贵金属催化剂、提高电催化剂活性成为燃料电池发展的重要研究课题之一。  中国科学技术大学国家同步辐射实验室副研究员刘庆华团队在这一研

铁基催化剂可降低燃料电池成本

  据物理学家组织网2月18日(北京时间)报道,美国能源部太平洋西北国家实验室的研究人员,首次采用铁基催化剂快速、高效分裂氢气发电,使燃料电池的成本大大降低。该研究成果刊登在最新一期《自然·化学》在线版上。   该实验室分子电催化中心带头人、化学家R.莫里斯·布洛克说,现在燃料电池采用铂作为催化剂

酶燃料电池的概念和原理

酶燃料电池是使用酶的燃料电池。酶燃料电池直接乙醇燃料电池由有机物氧电化学类似于燃料电池中,进行反应,如化学能转换到电能 。尽管它们与生物燃料电池部分重叠,但是它们的共同特征是使用酶作为催化剂,但是存在使用活微生物的类型和仅使用酶的类型。 氢酶是有前途的候选物。

电催化氢化的原理和反应过程

优点为绿色的氢化反应:不需要高压氢气等还原剂;反应条件温和;氢气过程易于控制。在碱性介质中,水在阴极被还原生成活性氢原子,此活性氢原子在阴极表面催化靛蓝分子的羰基加氧,在氢氧化钠碱性介质中生成靛蓝隐色体钠盐。副反应主要是析氢反应,降低了电解效率。

催化氢化能还原碳碳双键吗

催化氢化能还原碳碳双键。加氢是将碳碳双键还原,表现双键的氧化性。碳碳双键,加成反应中主要是和氢气及卤素单质的加成。如果是和溴水或溴的四氯化碳反应的话会使溴水的黄色或溴的四氯化碳溶液的橙黄色退去,反应中一摩尔双键能够和一摩尔氢气或溴加成。加聚反应分为均聚和共聚(均聚:单体为一种。共聚:单体为两种或两种

催化脂肪酶水解的酶

催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶大多数的酶是蛋白质,少数是RNA.脂肪酶是蛋白质,催化蛋白质水解的是蛋白酶,能将脂肪酶水解成多肽,但不能水解成氨基酸.因此催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶.

德美研发出氢燃料电池新型催化剂

  德国柏林工业大学4月27日发表公报说,该校研究人员与美国科学家共同研发出一种新型铂合金,以它作为催化剂可将氢燃料电池的成本降低80%。相关论文发表于《自然—化学》(Nature Chemistry)。   公报说,氢燃料电池产生电流的同时只生成水,非常环保,但由于其产生电流的化学过程必须使用大

美开发出高性能合金燃料电池催化剂

  美国布朗大学研究人员开发出一种新型合金催化剂,既可以减少贵金属铂的用量,又具有良好的性能,其活性和耐久性指标都超过了美国能源部制定的2020年车用电催化剂技术指标,具有广阔应用前景。  铂催化剂成本高昂,是阻碍氢燃料电池广泛使用的重要因素之一。要降低成本,将铂与其他廉价金属结合制成合金催化剂是一

新型铂基催化剂能使燃料电池更耐用

  金属铂(Pt)是非常好的燃料电池催化剂,但铂储量有限,价格昂贵,如何提高其原子利用率和反应活性,决定了燃料电池能否大规模应用。  日前,《科学》杂志刊发了一项由苏州大学教授黄小青、北京大学教授郭少军、美国布鲁克黑文国家实验室苏东合作的成果,他们在铂—铅(PtPb)纳米片外,覆盖了4—6层铂,这种

美研制出新型氢燃料电池催化剂

  美国研究人员日前开发出一种不需要使用贵金属铂的新型氢燃料电池催化剂,可望解决燃料电池推广过程中的一个主要障碍。   据4月22日出版的美国新一期《科学》杂志报道,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室和橡树岭国家实验室开发的催化剂通过加热聚苯胺、铁、钴盐生成,几乎与铂催化剂一样有效耐用。通常

新型燃料电池阴极非金属催化剂问世

  中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室王丹研究员团队日前研发出一种杂化氮掺杂的石墨炔,在催化燃料电池阴极氧还原反应(ORR)中显示出良好的催化性能,这一发现将推动非金属催化剂取代铂基催化剂的进程。  ORR是一个动力学迟缓的过程,需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。王丹介绍,传统的O