中國科大模擬生物酶設計制備氧還原反應電催化劑
錳(Mn)基催化劑通常對電催化氧還原反應(ORR)活性較低。然而,在生物界中,錳(II)離子常常是多種金屬酶的輔因子。例如,具有Mn輔因子的血紅素銅氧化酶(HCO)可以將O2還原成H2O,其活性中心Mn金屬離子同時與O和N原子配位。 近日,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心和化學與材料科學學院材料系教授陳乾旺課題組通過模擬生物酶中Mn基輔酶因子的結構和功能,以含有Mn金屬的MOFs作為前驅物,將O和N原子配位的Mn活性位點原子級地分散在三維石墨烯骨架中,利用石墨烯的良好導電性成功地將Mn調控成高活性的ORR催化活性位點,實現了高活性的催化。該仿生電催化劑在堿性條件下表現出優異的ORR和鋅空氣電池電極性能,甚至比商業Pt/C更好。該研究成果以O-, N-Atoms-Coordinated Mn Cofactors within a Graphene Framework as Bioinspired Oxyge......閱讀全文
ppb溶氧儀氧電原理
溶解氧電應用譜式原理,以鉑金(Pt)作陰,Ag/AgCl作陽,電解液為0.1M氯化鉀(KCL),用美國(BJ)進口硅橡膠滲透膜作透氣膜,其具有硅橡膠及鋼紗網,耐碰撞,耐腐蝕,耐高溫,不變形的性能。測量時,在陽和陰間加上0.68V的化電壓,氧通過滲透膜在陰消耗,同時等量的氧氣在陽產生,這個動態過程進行
中國科大烯烴氫碳化反應研究獲進展
近日,中國科學技術大學教授傅堯課題組與清華大學教授劉磊課題組合作,在烯烴氫碳化反應及其應用中取得新進展。研究成果發表在4月2日的Nature Communications上(DOI: 10.1038/ncomms11129)。論文共同第一作者為中國科大博士研究生陸熹和副教授肖斌。 烯烴是有機化
二氧化碳電還原反應機理研究獲進展
近年來,電化學二氧化碳還原反應(CO2RR)作為將二氧化碳轉化為高附加值化學品和燃料的綠色技術而備受關注。但是,CO2RR的效率和選擇性受到傳質的影響。在電極表面,二氧化碳的傳質能力決定反應物的供應效率,進而影響反應性能。因此,探討并量化質量傳遞對CO2RR的影響,對于優化反應條件和提高反應效率
氧化還原反應的反應歷程
氧化還原反應前后,元素的氧化數發生變化。根據氧化數的升高或降低,可以將氧化還原反應拆分成兩個半反應:氧化數升高的半反應,稱為氧化反應; 氧化數降低的反應,稱為還原反應。?氧化反應與還原反應是相互依存的,不能獨立存在,它們共同組成氧化還原反應。反應中,發生氧化反應的物質,稱為還原劑,生成氧化產物;發生
氧化還原反應的反應歷程
氧化還原反應前后,元素的氧化數發生變化。根據氧化數的升高或降低,可以將氧化還原反應拆分成兩個半反應:氧化數升高的半反應,稱為氧化反應; 氧化數降低的反應,稱為還原反應。[2]氧化反應與還原反應是相互依存的,不能獨立存在,它們共同組成氧化還原反應。 反應中,發生氧化反應的物質,稱為還原劑,生成氧
氧化還原反應的反應歷程
氧化還原反應前后,元素的氧化數發生變化。根據氧化數的升高或降低,可以將氧化還原反應拆分成兩個半反應:氧化數升高的半反應,稱為氧化反應; 氧化數降低的反應,稱為還原反應。?氧化反應與還原反應是相互依存的,不能獨立存在,它們共同組成氧化還原反應。反應中,發生氧化反應的物質,稱為還原劑,生成氧化產物;發生
氧化還原反應的反應歷程
氧化還原反應的實例——鈉與氯氣的反應氧化還原反應前后,元素的氧化數發生變化。根據氧化數的升高或降低,可以將氧化還原反應拆分成兩個半反應:氧化數升高的半反應,稱為氧化反應; 氧化數降低的反應,稱為還原反應。氧化反應與還原反應是相互依存的,不能獨立存在,它們共同組成氧化還原反應。反應中,發生氧化反應的物
中國科大研發可閉環生物回收的介電薄膜
中國科學技術大學俞書宏院士團隊成功開發出一種可閉環生物回收的纖維素基介電薄膜,能夠提高電子器件的循環利用率,從而減少電子廢棄物。7月28日,相關研究成果發表于《自然-可持續性》。 可閉環生物回收的纖維素基介電薄膜。中國科大供圖 電子廢棄物正以驚人的速度增長,其對環境和人類健康的負面影響已引發
MIL101開發出高效鐵單原子氧還原催化劑用于鋅空氣電池
氧還原反應(ORR)是系列電化學能量轉換器件(如金屬-空氣電池、燃料電池)中的重要陰極反應。商業上,主要選用鉑(Pt)基材料作為ORR電催化劑驅動反應進行。而Pt金屬儲量稀少、價格高昂,不利于大規模應用。因此,開發性能優異且價格低廉的非貴金屬催化劑變得尤為重要。當前,碳基負載的鐵單原子催化劑(F
科學家研制出新型氫氧燃料電池陰極催化劑
??中國科學技術大學教授曾杰團隊與國家同步輻射實驗室教授鮑駿團隊合作,研制出一種新型氫氧燃料電池陰極催化劑。該催化劑為超立方體框架結構,在氫氧燃料電池陰極反應中表現出高活性和高穩定性,為今后相關電催化劑的設計提供了新思路。該成果日前發表于《美國化學會志》。 燃料電池是一種化學電池,它利用物質發生
研究開發低對稱性催化劑,首次揭示其電催化還原反應
近日,山東大學研究團隊就高熵氧化物納米顆粒在二氧化碳電催化還原中的空間結構調控研究獲得新成果,發表于《先進材料》。近年來,高熵氧化物(HEOs)憑借其多元素組成和獨特的催化性能引起了廣泛關注。這些材料能夠通過多金屬陽離子之間的協同作用,調整其晶體結構和局部對稱性,從而在各種催化反應中展現出優異的表現
過程工程所制備高活性燃料電池氧氣還原反應電催化劑
當前,全球能源危機的到來及環境污染問題的日益嚴重迫使人們越來越多地關注可持續能源的開發利用,包括可持續能源的儲存與轉化。燃料電池與金屬-空氣電池等是屬于可持續能源利用技術的范疇,其中陰極上氧氣還原反應(ORR)的催化劑決定了電池性能的好壞,從而決定了能量轉化效率以及電池成本的高低。鉑或鉑的合金是
還原反應的概念
反應的本質是氧化數有變化,即電子有轉移。氧化數升高,即失電子的半反應是氧化反應;氧化數降低,得電子的反應是還原反應。氧化數升高的物質還原對方,自身被氧化,因此叫還原劑,其產物叫氧化產物;氧化數降低的物質氧化對方,自身被還原,因此叫氧化劑,其產物叫還原產物。即:還原劑+ 氧化劑→ 氧化產物 + 還原產
還原反應的簡介
氧化還原反應是在反應前后,某種元素的氧化數有變化的化學反應。這種反應可以理解成由兩個半反應構成,即氧化反應和還原反應。本質上是發生了電子轉移(或偏移),但不局限于不同種元素之間。大多數無機復分解反應都不是氧化還原反應,因為這些復分解反應中的離子互相交換,不存在電子的轉移,各元素的氧化數沒有變化置換反
中國科大研制出全新水溶性小分子助催化劑
近日,中國科學技術大學教授吳長征研究組與張群研究組合作,研制出全新水溶性簡單小分子助催化劑,使光催化產氫性能大幅提升,為擺脫目前廣泛使用的貴金屬助催化劑提供了新途徑。該成果已在線發表于《自然—通訊》。 貴金屬被廣泛認為是提高太陽光光子能量利用效率的高效助催化劑,然而貴金屬作為固體催化劑往往接觸
中國科大提出高熵合金催化劑定向合成新策略
近日,中國科學技術大學曾杰教授課題組在高熵合金催化劑的設計制備領域取得重要進展。研究人員提出了一種基于合金化效應設計、制備用于丙烷脫氫的高熵合金催化劑的方法,通過金屬助劑的逐步引入與合金化效應的平衡,構筑出表面富集孤立鉑位點的高熵合金催化劑。該催化劑對丙烷脫氫反應展現出優異的催化性能,尤其具有超高的
中國科大團隊提出單原子催化劑設計全新理論模型
單原子催化劑(SACs)憑借最大化的金屬原子利用率、量子化的電子結構與獨特的物理化學性質,在多相催化、能源轉化、環境治理和生物醫學等領域展現出應用前景。自中國科學家率先提出單原子催化概念以來,該領域已成為國際催化研究的前沿。從本質上看,單原子催化劑的活性和穩定性分別由金屬-底物分子和金屬-載體相互作
中國科大研制出直徑1納米的納米線催化劑
近日,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心教授曾杰課題組與湖南大學教授黃宏文合作,研制出一種兼具優異的催化活性和穩定性的質子交換膜燃料電池陰極催化劑。日前,該成果發表于《美國化學會志》。 質子交換膜燃料電池具有零排放、能量效率高、功率可調等優點,是未來電動汽車中最理想的驅動電源。但它
華東理工團隊揭示二氧化碳電還原催化劑變化機制
華東理工大學化工學院教授李春忠團隊利用多尺度的原位表征技術,系統揭示了二氧化碳電還原過程中催化劑的結構演變和真實催化活性相,相關成果近日在線發表于《國家科學評論》。 將二氧化碳還原為有價值的化學品或燃料被認為是一種合理利用碳資源,實現碳循環并能有效緩解溫室氣體二氧化碳造成環境問題的方法,因而
溶氧電透氧膜的更換
氧電在出廠前都經過嚴格測試,運輸過程中可能會對氧電產生不良的影響,投入使用前,請仔細檢查電前端。1.膜須是緊貼在金陰和銀環型電表面。2.膜表面應該是很平整,無皺褶和破損。3.金陰和銀環形電呈現清晰、干凈和光亮。一定要注意請勿用手觸摸金陰表面,手上的油漬會影響電特性。1.如果儀器在運行中,應先切斷電源
概述氧化還原電對的應用
氧化-還原電對添加劑的研究始于二次鋰電池的限壓保護,如今已經成為鋰離子電池限壓添加劑的主要組成部分,這類化合物包括芳香族化合物、金屬茂化合物、聚吡啶配合物、鋰的鹵化物、噻蒽、茴香醚、聯(二)茴香醚以及吩嗪等。 氧化-還原電對添加劑在電解液中的作用機理是:在正常充電條件下,氧化-還原電對[O]/
簡述氧化還原電對的作用
氧化劑或還原劑的強弱,可用氧化還原電對的電極電位來衡量。對一個氧化還原反應來說,若Ox表示某一電對的氧化態,Red表示它的還原態,n為電子轉移數,該電對的氧化還原半反應為 Ox + ne -== Red 用氧化還原電對的條件電極電位,能夠準確衡量氧化劑或還原劑的強弱。正確地判斷氧化還原反應的方
關于氧化還原電對的介紹
任何一個氧化還原反應都可以看成是兩個半反應之和:一個是氧化劑(氧化型)在反應過程中氧化數降低,氧化型轉化為還原型的半反應,另一個是還原劑(還原型)在反應過程中氧化數升高、還原型轉化為氧化型的半反應。一對氧化型和還原型物質構成的共軛體系稱為氧化還原電對,可用“氧化型/還原型”表示。
二氧化碳電還原反應機理有了新認識
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503540.shtm26日,記者從中國科學技術大學獲悉,該校國家同步輻射實驗室宋禮教授與何群特任副研究員團隊,提出對分子型金屬鎳位點上發生二氧化碳電還原反應機理的新認識。相關成果日前發表在《自然·通訊》上
單位點CrN4/C用作酸性介質中高效穩定氧還原催化劑研究
非貴金屬氧還原催化劑是解決燃料電池成本和貴金屬資源短缺問題的必由之路,目前非貴金屬氧還原催化劑的研究熱點聚焦于單原子Fe-Nx/C材料。然而,在酸性介質中,Fe與中間產物H2O2通過Fenton反應產生強氧化性自由基(ROS),氧化活性位點周圍的碳,削弱活性位點催化O2還原能力,致使Fe基催化劑
中國科大等面向燃料電池應用的催化材料設計取得新進展
近日,中國科學技術大學教授熊宇杰課題組與新加坡南洋理工大學David Lou研究組合作,研究表明為實現高電催化性能,并非需要在催化劑表面具有大面積的高指數晶面覆蓋度,該工作為電催化材料設計提供了新的視角,研究成果發表在《德國應用化學》。論文的共同第一作者是中國科大博士生馬亮、高級工程師王成名和南
新型催化劑可高效電催化二氧化碳還原反應
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/7/482577.shtm 科技日報合肥7月12日電 (記者吳長鋒)記者12日從中國科學院合肥物質科學研究院了解到,該院強磁場中心王輝課題組,制備出超小銅納米晶嵌入的氮摻雜碳納米片催化劑,該催化劑可用來實現
新型催化劑可高效電催化二氧化碳還原反應
記者12日從中國科學院合肥物質科學研究院了解到,該院強磁場中心王輝課題組,制備出超小銅納米晶嵌入的氮摻雜碳納米片催化劑,該催化劑可用來實現高效電催化二氧化碳還原反應。相關結果日前發表在國際期刊《ACS應用材料與接口》上。 隨著工業化水平的提高和能源消耗的增多,大氣中二氧化碳濃度逐漸增加,使得生
氧化還原反應的反應力程
氧化還原反應前后,元素的氧化數發生變化。根據氧化數的升高或降低,可以將氧化還原反應拆分成兩個半反應:氧化數升高的半反應,稱為氧化反應; 氧化數降低的反應,稱為還原反應。[3]氧化反應與還原反應是相互依存的,不能獨立存在,它們共同組成氧化還原反應。 反應中,發生氧化反應的物質,稱為還原劑,生成氧
氧化還原反應中的歸中反應
含有同一元素的不同價態的兩種物質發生反應,生成只含有該元素中間價態的物質的反應叫做歸中反應。碳和二氧化碳反應【C+CO2==高溫==2CO】硫化氫和二氧化硫反應【SO2+2H2S====3S↓+2H2O】硫化氫和亞硫酸反應【H2SO3+2H2S====3S↓+3H2O】鐵和鐵離子反應【Fe+2Fe3