化學所等石墨烯電催化分解水析氫領研究取得進展
電催化分解水制氫是減少環境污染及實現可再生清潔能源的重要途徑。開發高效、穩定的制氫催化劑具有重要的科學價值和現實意義。石墨烯材料因其具有比表面積大、導電性好、穩定性高等優勢，被廣泛應用于電催化分解水制氫的研究中。但目前為止，石墨烯材料還僅僅作為催化劑的載體使用，通過助催化劑的負載或者雜原子摻雜等途徑提升析氫能力。石墨烯本身作為催化劑實現電催化析氫的相關報道較為缺失。 中國科學院化學研究所有機固體院重點實驗室研究員于貴課題組長期致力于化學氣相沉積生長和刻蝕石墨烯研究，并已制備了多種具有不同層數、結構、維度以及形貌的石墨烯材料，對石墨烯的多方面性能進行了有效調控。近日，課題組與中科院理化技術研究所光化學轉換與功能材料院重點實驗室吳驪珠課題組、清華大學機械工程系摩擦學國家重點實驗室副教授馬天寶合作，在無金屬催化劑、無模板的條件下直接制備了三維石墨烯材料，進一步對石墨烯的形貌進行了調控。 該研究所得到的三維石墨烯由高密度的直立石......閱讀全文
化學所等石墨烯電催化分解水析氫領研究取得進展
電催化分解水制氫是減少環境污染及實現可再生清潔能源的重要途徑。開發高效、穩定的制氫催化劑具有重要的科學價值和現實意義。石墨烯材料因其具有比表面積大、導電性好、穩定性高等優勢，被廣泛應用于電催化分解水制氫的研究中。但目前為止，石墨烯材料還僅僅作為催化劑的載體使用，通過助催化劑的負載或者雜原子摻雜等
納米波紋讓石墨烯高效分解氫氣
英國科學家的一項最新研究發現，石墨烯表面擁有奇特的納米波紋，這使其能以比同等質量的現有最佳催化劑高100倍的效率分解氫氣，有望實現更高性能的氫燃料電池，并提高很多工業過程的效率。相關研究刊發于最新一期《美國國家科學院院刊》。在最新研究中，“石墨烯之父”、曼徹斯特大學的安德烈·海姆及其同事發現，盡管石
納米波紋讓石墨烯高效分解氫氣
英國科學家的一項最新研究發現，石墨烯表面擁有奇特的納米波紋，這使其能以比同等質量的現有最佳催化劑高100倍的效率分解氫氣，有望實現更高性能的氫燃料電池，并提高很多工業過程的效率。相關研究刊發于最新一期《美國國家科學院院刊》。在最新研究中，“石墨烯之父”、曼徹斯特大學的安德烈·海姆及其同事發現，盡管石
極端高壓下，氫變“石墨烯”
華盛頓卡耐基研究院的科研人員伊凡?瑙莫夫和羅素?赫姆利對氫的化學性質進行深入研究后發現，在極端壓力下，氫與石墨烯具有驚人的相似之處。這一研究成果是12月份《化學研究述評》的封面推薦文章。 瑙莫夫和赫姆利的科研團隊在正常大氣壓的200萬至350萬倍壓力條件下對氫的變化進行了觀察
中國科大在電催化析氫研究方面取得進展
氫被認為是環境友好的清潔能源，電催化分解水可以制備高純氫氣，在堿性介質中電解水是最有可能實現產業化制氫的技術。一直以來貴金屬是該領域活性最高的催化劑，近年來科研人員持續探索致力于將過渡金屬發展成高活性堿性析氫電催化劑以降低成本，然而很多催化劑的活性與貴金屬相比還有很大的差距。將少量的貴金屬與過渡
我國開發出多氧鍵合鎳單原子負載石墨烯高效析氧催化劑
近日，中國科學院大連化學物理研究所二維材料與能源器件創新特區研究組研究員吳忠帥團隊與上海同步輻射光源研究員姜政團隊合作，開發出一種多氧配位單原子鎳負載石墨烯二維催化劑，具有高活性、高穩定性的電化學析氧性能。 清潔能源如太陽能、風能的波動性、隨機性造成了大量的清潔能源廢棄。電催化分解水生成氫氣是
非貴金屬析氫催化劑研究獲進展
近日，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心、中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室（籌）與材料系雙聘研究員陳乾旺課題組發現，氮摻雜石墨烯層包覆的合金粒子作為酸性條件下電解水制氫（HER）催化劑，表現出優異的性能和循環穩定性。相關研究成果以Non-precious alloy enca
德國應用化學：新型催化體系實現高效電催化析氫
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員劉健團隊與大連理工大學研究員周思，聯合天津大學教授梁驥團隊，通過單原子催化劑改性碳載體的策略，增強載體與其上負載金屬粒子間的相互作用，構筑了鈷單原子催化劑摻雜碳載金屬釕（Ru）納米反應器，實現了電催化析氫反應中綠氫的高效制備，為碳載金屬納米催化劑性能的調
中國科大在碳基催化劑電催化析氫研究中取得進展
近年來電解水制氫受到廣泛關注，尋找能替代貴金屬的廉價高效的電催化劑成為當下研究熱點。石墨烯由于具有良好的導電性、優異的化學穩定性以及易于化學修飾等優點，引起了科研人員的廣泛關注，人們致力于將其發展成為高活性的電解水制氫催化劑。已有研究結果表明通過氮等雜原子摻雜可以調控雜原子近鄰碳原子的電子結構，
中國科大在電催化析氫研究方面取得新進展
近日，中國科學技術大學博士生蘇建偉和楊陽（導師陳乾旺教授）通過理論計算，提出了將少量的貴金屬釕與過渡金屬鈷合金化來提升鈷催化活性的思想，并設計出了一種以金屬有機框架化合物為前驅體來制備氮摻雜的類石墨烯層包裹合金內核復合結構的工藝。所制備的復合納米結構作為堿性析氫電催化劑表現出與貴金屬可比的析氫性
石墨烯“絕技”解決光解水制氫難題
記者從中國科技大學獲悉，合肥微尺度物質科學國家實驗室羅毅教授領導的研究小組，利用第一性原理計算，提出了首個光解水制氫儲氫一體化的材料體系設計，該方案具有低成本、通用性、安全儲氫的優點，相關成果日前發表在《自然·通訊》上。 氫能經濟是20世紀70年代提出的一個“完美”的可持續能源方案，以用之不竭
我所電解水催化劑的貴金屬替代研究取得新進展
氫能源是一種清潔、高效、可再生的理想能源，電解水制氫是實現工業化廉價制備氫氣的重要手段。電解水過程包含析氫和析氧兩個半反應，其中由于析氧反應過程在動力學上的困難性成為了電解水制氫的瓶頸。目前商用的析氧催化劑主要為IrO2和RuO2等貴金屬，其高昂的價格和稀有的儲量制約了這一過程的發展，尋找價格低
科學家提出“亞穩相催化”設計策略
工業大規模電解水制氫主要采用堿性電解水制氫技術，其制氫工藝簡單，產品純度較高，是頗具潛力的大規模制氫技術。然而，超高電流下，超低過電位與低成本之間的權衡仍是工業電解水制氫的挑戰。在該研究領域，計算電化學方法、機器學習、電化學實驗表征緊密結合，為設計高活性析氫電催化劑奠定了基礎。 近日，中國科學
新復合催化劑可高效分解水制氫
美國休斯頓大學官網19日發布公告稱，該校研究人員聯合加州理工大學的同行，發現了一種能高效分解水制氫的新型復合催化劑，水制氫效率已達實用水平，且成本低、無毒，有望克服水制氫的難題，推動氫燃料電池的發展。 新催化劑的制取過程：b-c表示600℃下制取硒化鎳泡沫，d-e表示500℃下制取鉬硒化硫覆
新技術提升光催化完全分解水制氫效率
中科院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室李燦院士、李政博士后和李仁貴研究員等，在納米顆粒光催化完全分解水制氫的逆反應（氫氣和氧氣復合生成水的反應）研究方面取得新進展。團隊確認了光催化完全分解水逆反應發生于低配位活性位點，并利用原子層沉積技術精準定點修飾抑制逆反應，從而顯著提升了光催化完全分
新型催化劑實現高效全分解水制氫
高效全分解水制氫示意圖。中國科學院大連化學物理研究所供圖 中國科學院大連化學物理研究所研究員章福祥團隊在寬光譜捕光催化劑全分解水制氫研究中取得新進展。他們發現金屬載體強相互作用可顯著促進Ir/BiVO4光催化劑體系的界面電荷分離和水氧化性能，進而建立了高效的“Z”機制全分解水制氫體系，其室溫下制氫
中國科大電催化析氫材料設計取得進展
“Less is more”是著名建筑師米斯×凡德洛說過的一句話，這種“少即多”的設計理念是提倡形式簡單而反對過度浮華，認為簡單的東西往往帶給人們更多的享受。這個設計理念能否在材料科學領域有借鑒價值？近日，中國科學技術大學熊宇杰教授課題組完成的一項工作充分說明了“少即多”設計在電催化析氫材料設計
高效非貴金屬析氫電催化研究獲進展
復旦大學材料科學系吳仁兵、方方教授團隊在高效非貴金屬析氫電催化劑方面獲新進展，相關研究成果近日發表于《先進材料》。 氫能作為一種原料豐富、燃燒值高、零污染的清潔能源，被科學家和大眾寄予了很高的期望。要想發展氫能技術，不可或缺的一步就是把水通過電化學反應轉換成氫氣，但析氫反應所需過電位較高，需要
新研究：通過EMSI對單原子催化劑的調控催化析氫
單原子催化劑已經正式發展近十年，其工作重點也慢慢從最初的制備/表征拓展至機理性研究。目前，金屬單原子在催化反應中的作用和反應機理尚且還在初步探索階段。構建合理的催化反應構-效關系對設計高性能單原子催化劑至關重要。金屬-載體電子相互作用（EMSI）提供了一種通過金屬和載體之間的電子轉移調節負載金屬
全新高效制氫法，消除硫化氫污染
近日，催化基礎國家重點實驗室鄧德會研究員團隊成功實現電催化高效分解硫化氫制備高純氫氣，為消除硫化氫污染物同時耦合制備綠色氫能源提供了新思路。 硫化氫是一種在石油化工中廣泛存在的有毒氣體，但同時也是一種潛在的制氫原料。目前工業上采用克勞斯方法處理硫化氫，但只回收得到硫粉，氫組分以水蒸氣的形式被排
科學家提出“亞穩相催化”設計策略
工業大規模電解水制氫主要采用堿性電解水制氫技術，其制氫工藝簡單，產品純度較高，是頗具潛力的大規模制氫技術。然而，超高電流下，超低過電位與低成本之間的權衡仍是工業電解水制氫的挑戰。在該研究領域，計算電化學方法、機器學習、電化學實驗表征緊密結合，為設計高活性析氫電催化劑奠定了基礎。 近日，中國科學
有機無機復合光催化薄膜可高效分解水制氫
近日，陜西科技大學化學與化工學院李偉副教授課題組在有機-無機復合光催化薄膜制備和平板式分解水制氫方面取得進展，相關研究成果發表在《自然-通訊》上。太陽能驅動的平板H2O-to-H2?(HTH)轉化是一項將太陽能轉換成增值化學能的新型生產技術。然而，由于平板反應器中流體和氣泡的機械剪切力影響，絕大多數
有機無機復合光催化薄膜可高效分解水制氫
近日，陜西科技大學化學與化工學院李偉副教授課題組在有機-無機復合光催化薄膜制備和平板式分解水制氫方面取得進展，相關研究成果發表在《自然-通訊》上。太陽能驅動的平板H2O-to-H2?(HTH)轉化是一項將太陽能轉換成增值化學能的新型生產技術。然而，由于平板反應器中流體和氣泡的機械剪切力影響，絕大多數
析氫反應電催化劑研究：新材料替換鉑金
復旦大學26日發布，該校材料科學系吳仁兵、方方教授團隊在高效非貴金屬析氫電催化劑方面獲新進展，相關研究成果近日發表于國際期刊《先進材料》。圖片來源于網絡 氫能原料豐富、燃燒值高、零污染，被科學家和大眾寄予厚望。要想發展氫能技術，不可或缺的一步就是把水通過電化學反應轉換成氫氣，這就是析氫反應。但
新策略可提升電解海水析氫催化劑性能
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員王二東團隊與副研究員楊冰等合作，在電解海水析氫催化劑研究方面取得新進展，揭示了催化劑在析氫過程中硫原子的動態遷移及碳層捕獲機制，實現了析氫催化劑的超低過電位和良好穩定性。相關成果發表在《自然-通訊》上。過渡金屬硫化物（TMSs）因其優異的催化活性，在氫析出反應
新策略可提升電解海水析氫催化劑性能
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員王二東團隊與副研究員楊冰等合作，在電解海水析氫催化劑研究方面取得新進展，揭示了催化劑在析氫過程中硫原子的動態遷移及碳層捕獲機制，實現了析氫催化劑的超低過電位和良好穩定性。相關成果發表在《自然-通訊》上。 過渡金屬硫化物（TMSs）因其優異的催化活性，在氫
新技術抑制光催化分解水制氫逆反應
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492771.shtm 近日，中科院大連化物所催化基礎國家重點實驗室、太陽能研究部（DNL16）李燦院士、博士后李政和李仁貴研究員等在納米顆粒光催化完全分解水制氫的逆反應（氫氣和氧氣復合生成水的反應）研
將鎳納米顆粒用作高效氨分解制氫催化劑
以鈉型ZSM-5分子篩為載體，在啡咯啉配體絡合作用下制備均勻分散于ZSM-5分子篩的鎳納米顆粒，用作高效氨分解制氫催化劑。 隨著溫室氣體排放的增加和惡劣氣候的加劇，人類尋找可替代化石燃料的新能源迫在眉睫。氫氣（H2）被認為是最清潔的能源之一。然而，氫氣體積能量密度低，爆炸極限范圍較大（4%
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬碳化物
1973年，R. B. Levy和M. Boudart發現由于碳化鎢和鉑具有相似的d帶電子密度態，存在一定的類鉑催化行為。上述開創性工作立即引起研究人員極大的興趣，同時開展了以取代高成本貴金屬催化劑為目的的金屬碳化物研究。金屬碳化物耐腐蝕、穩定性好、機械強度高，其電催化壽命較長。除碳化鎢外，許多研究
新研究提出“雙自建門控增強電催化析氫”策略
電催化析氫是目前最有前途的綠色制氫技術之一，是實現可再生清潔能源的重要途徑。近日，武漢大學一項關于雙自建門控調控電催化析氫活性的最新研究，提出了一種“雙自建門控”的策略調控催化劑的電子結構，實現了對催化劑本征活性的極大提升，并以研究性論文的形式，發表在《先進材料》。 電