中国科大电催化析氢材料设计取得进展
“Less is more”是著名建筑师米斯×凡德洛说过的一句话，这种“少即多”的设计理念是提倡形式简单而反对过度浮华，认为简单的东西往往带给人们更多的享受。这个设计理念能否在材料科学领域有借鉴价值？近日，中国科学技术大学熊宇杰教授课题组完成的一项工作充分说明了“少即多”设计在电催化析氢材料设计方面的优越性。此成果发表在《德国应用化学杂志》。 众所周知，氢能具有非常高的能量密度和极低的环境污染，对于洁净能源的利用开发是至关重要的。电催化析氢反应是在金属电极表面放氢腐蚀的阴极过程，是在可逆氢燃料电池中产氢的重要过程。金属铂是该系列反应中最具催化活性的金属材料，然而其高成本促使人们一直在寻找降低铂用量的方法。迄今为止，业界还未能开发出降低铂用量且保持高电催化活性的技术。 研究人员针对该瓶颈，设计了一类铂-钯-石墨烯叠层复合结构，并发展了铂层厚度精准控制的合成方法，从而构筑得到一系列铂层厚度可控的复合结构。该系列复合结构在电催......阅读全文
中国科大电催化析氢材料设计取得进展
“Less is more”是著名建筑师米斯×凡德洛说过的一句话，这种“少即多”的设计理念是提倡形式简单而反对过度浮华，认为简单的东西往往带给人们更多的享受。这个设计理念能否在材料科学领域有借鉴价值？近日，中国科学技术大学熊宇杰教授课题组完成的一项工作充分说明了“少即多”设计在电催化析氢材料设计
高效非贵金属析氢电催化研究获进展
复旦大学材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展，相关研究成果近日发表于《先进材料》。 氢能作为一种原料丰富、燃烧值高、零污染的清洁能源，被科学家和大众寄予了很高的期望。要想发展氢能技术，不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气，但析氢反应所需过电位较高，需要
中国科大在电催化析氢研究方面取得进展
氢被认为是环境友好的清洁能源，电催化分解水可以制备高纯氢气，在碱性介质中电解水是最有可能实现产业化制氢的技术。一直以来贵金属是该领域活性最高的催化剂，近年来科研人员持续探索致力于将过渡金属发展成高活性碱性析氢电催化剂以降低成本，然而很多催化剂的活性与贵金属相比还有很大的差距。将少量的贵金属与过渡
增强非贵金属电催化剂析氢活性和稳定性之导电基底复合
高活性电催化剂(特别是导电性能较差)可通过与导电助剂制备复合材料增强导电性，上述导电助剂包括炭黑、纳米碳纤维或超细纤维、石墨碳、rGO、碳纳米管以及聚合物等。将电催化材料与导电基底进行整合通常可改善其性能和稳定性，由于将电催化剂直接与导电基底复合确保了电子传输通路阻抗较低并减少了电催化剂物理分层的可
析氢反应电催化剂研究：新材料替换铂金
复旦大学26日发布，该校材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展，相关研究成果近日发表于国际期刊《先进材料》。图片来源于网络 氢能原料丰富、燃烧值高、零污染，被科学家和大众寄予厚望。要想发展氢能技术，不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气，这就是析氢反应。但
新研究提出“双自建门控增强电催化析氢”策略
电催化析氢是目前最有前途的绿色制氢技术之一，是实现可再生清洁能源的重要途径。近日，武汉大学一项关于双自建门控调控电催化析氢活性的最新研究，提出了一种“双自建门控”的策略调控催化剂的电子结构，实现了对催化剂本征活性的极大提升，并以研究性论文的形式，发表在《先进材料》。 电
新研究提出“双自建门控增强电催化析氢”策略
电催化析氢是目前最有前途的绿色制氢技术之一，是实现可再生清洁能源的重要途径。近日，武汉大学一项关于双自建门控调控电催化析氢活性的最新研究，提出了一种“双自建门控”的策略调控催化剂的电子结构，实现了对催化剂本征活性的极大提升，并以研究性论文的形式，发表在《先进材料》。 电
新研究提出“双自建门控增强电催化析氢”策略
电催化析氢是目前最有前途的绿色制氢技术之一，是实现可再生清洁能源的重要途径。近日，武汉大学一项关于双自建门控调控电催化析氢活性的最新研究，提出了一种“双自建门控”的策略调控催化剂的电子结构，实现了对催化剂本征活性的极大提升，并以研究性论文的形式，发表在《先进材料》。 电催化析氢反应过程中，缓慢
德国应用化学：新型催化体系实现高效电催化析氢
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员刘健团队与大连理工大学研究员周思，联合天津大学教授梁骥团队，通过单原子催化剂改性碳载体的策略，增强载体与其上负载金属粒子间的相互作用，构筑了钴单原子催化剂掺杂碳载金属钌（Ru）纳米反应器，实现了电催化析氢反应中绿氢的高效制备，为碳载金属纳米催化剂性能的调
中国科大在电催化析氢研究方面取得新进展
近日，中国科学技术大学博士生苏建伟和杨阳（导师陈乾旺教授）通过理论计算，提出了将少量的贵金属钌与过渡金属钴合金化来提升钴催化活性的思想，并设计出了一种以金属有机框架化合物为前驱体来制备氮掺杂的类石墨烯层包裹合金内核复合结构的工艺。所制备的复合纳米结构作为碱性析氢电催化剂表现出与贵金属可比的析氢性
增强非贵金属电催化剂析氢活性和稳定性之构筑纳米结构
众所周知，电催化电流的大小与电催化剂的有效表面积息息相关。对电催化剂的化学组成或构相进行调整可增加催化活性中心的区域密度，而改变形貌(如纳米结构)即提升实际表面积也可增加可用的活性位点。不改变每个位点的反转频率(TOF)，简单地通过电催化剂表面褶皱以增加可用位点的数量，定会提高整体电催化性能。这可能
化学所等石墨烯电催化分解水析氢领研究取得进展
电催化分解水制氢是减少环境污染及实现可再生清洁能源的重要途径。开发高效、稳定的制氢催化剂具有重要的科学价值和现实意义。石墨烯材料因其具有比表面积大、导电性好、稳定性高等优势，被广泛应用于电催化分解水制氢的研究中。但目前为止，石墨烯材料还仅仅作为催化剂的载体使用，通过助催化剂的负载或者杂原子掺杂等
中国科大在碳基催化剂电催化析氢研究中取得进展
近年来电解水制氢受到广泛关注，寻找能替代贵金属的廉价高效的电催化剂成为当下研究热点。石墨烯由于具有良好的导电性、优异的化学稳定性以及易于化学修饰等优点，引起了科研人员的广泛关注，人们致力于将其发展成为高活性的电解水制氢催化剂。已有研究结果表明通过氮等杂原子掺杂可以调控杂原子近邻碳原子的电子结构，
什么是析氧反应，析氢反应
吸氧腐蚀和析氢腐蚀吸氧腐蚀典型案例就是暴露在空气中的铁会生锈，或者一半在海水，一般在空气中的铁，在海水中的部分会生锈析氢腐蚀最常见的就是锌在盐酸或者稀硫酸中会发生反应生成氢气一个是吸收氧气，就是与氧发生反应一个是析出氢气，就是反应生成氢气环境是酸性溶液或者中性溶液，吸氧腐蚀是弱酸性溶液或中性溶液，析
Mo掺杂Ni2P电催化析氢电极纳米材料研究中获进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室李越课题组，在电催化析氢电极材料的构筑及应用方面研究取得进展，相关研究结果发表在Nanoscale上，文章被遴选为当期的Inside back cover。 氢能作为无污染的生态清洁能源，备受关注。电解水制氢是实现工业化、廉价
过程工程所等发现高性能电催化析氢材料的微环境效应
早在上世纪80年代，美国科学家就提出当电催化剂（或电活性物质）被固定于电极上或者三维导电结构材料中，构成一种微环境，其表现出的电化学性质与体相状态（即分散于溶液中）相比，会表现出巨大的差别，即为“微环境效应”。然而，至今人们还没有发现对这一效应有力的实验证据。 近期，中国科学院过程工程研究所绿
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
福建物构所电解水制氢研究取得新进展
电解水制氢是实现可持续氢经济的一项重要能源技术。它能够由多种可再生能源转变的电能驱动实现清洁、快速、集中地生产高纯度的氢气，从而实现将时间、空间分布不均匀的可再生能源转换为稳定的化学能。电催化剂是提高电解水系统能源效率的关键部分。开发廉价、高性能的析氢和析氧催化剂是促进电解水系统大规模化应用的基
增强非贵金属电催化剂析氢活性和稳定性之化学掺杂
金属和金属合金电催化活性趋势与电催化剂的电子结构和性质有关。同样，“促进”物种对某些电催化剂本征活性的影响已有报道。因此可利用掺杂来调整电催化剂的电子特性，将缺电子或富电子的物质引入主体材料，可以调整其费米能级，改善其它电学性能，进而增强其电催化活性。上述掺杂物种也可能改变催化中心的氧化态以改变其本
Nb掺杂调控CoSeS多级纳米结构用于增强析氢反应
Hierarchical CoSeS nanostructures assisted by Nb doping for enhanced hydrogen evolution reaction Nb掺杂调控CoSeS多级纳米结构用于增强析氢反应 周亚楠, 朱宇冉, 闫新彤, 曹羽宁, 李佳,
科学家获得界面水分子结构－为绿色制氢提供新途径
水分子直接参与众多重要的电催化反应，但对处于固液两相界面的水分子在电催化反应过程中的结构变化与作用机制研究一直是电化学领域的难点。近日，厦门大学化学化工学院李剑锋教授课题组与北京大学深圳研究生院潘锋教授团队合作，利用电化学原位拉曼光谱技术揭示了界面水分子结构，解开了界面水分子结构如何调控电催化反
科学家获得界面水分子结构，为绿色制氢提供新途径
水分子直接参与众多重要的电催化反应，但对处于固液两相界面的水分子在电催化反应过程中的结构变化与作用机制研究一直是电化学领域的难点。近日，厦门大学化学化工学院李剑锋教授课题组与北京大学深圳研究生院潘锋教授团队合作，利用电化学原位拉曼光谱技术揭示了界面水分子结构，解开了界面水分子结构如何调控电催化反
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属碳化物
1973年，R. B. Levy和M. Boudart发现由于碳化钨和铂具有相似的d带电子密度态，存在一定的类铂催化行为。上述开创性工作立即引起研究人员极大的兴趣，同时开展了以取代高成本贵金属催化剂为目的的金属碳化物研究。金属碳化物耐腐蚀、稳定性好、机械强度高，其电催化寿命较长。除碳化钨外，许多研究
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
新型催化剂破解海水直接制氢难题
近日，西安交通大学电气工程学院、电工材料电气绝缘全国重点实验室相关科研团队成功研制出 Ru/Ti?C?O?@NF 海水电解双功能电催化剂。该研究突破了海水电解催化剂活性与稳定性难兼顾的瓶颈，阐明了界面键合的调控机制，为复杂电解质环境高效双功能电催化剂的开发提供了新思路。研究成果发表在《纳米能源》
科学家开发出高效电解水催化剂
中科院化学所分子纳米结构与纳米技术重点实验室胡劲松课题组在氢能的清洁获取与应用方面开展了系列研究，并开发出新型高效电解水催化剂。相关成果日前发表于《美国化学会志》等杂志。 据了解，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，从而大幅降低制氢成本。其关键是如何有效降低电极上析氧
析氢和析氧过程发生的原因和机理
就是说,实际的电极反应在进行的时候,会发生阴极电位比理论值低,阳极电位比理论值高的情况,这就叫做过电位．如果阴极析出的是氢气,就叫析氢过电位,析氧过电位也一样．过电位是由于电极的极化而产生的,就是说实际的电极反应已经偏离了理想的电极反应． 析氢过电位（一定程度上）可以用塔菲尔常数衡量,塔菲尔常数越
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
研究实现高能效电催化产氢
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519852.shtm近日，大连理工大学杨明辉教授团队构建了高度晶格匹配结构的双相金属氮化物材料，并通过耦合肼降解来高效生产氢气，这有利于促进金属氮化物基电催化剂的发展，在低能耗制氢和环境保护方面具有广阔的
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)