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基催化劑穩定性差,有必要探究其他低Fenton反應性的金屬中心。 近日,中國科學院長春應用化學研究所研究員邢巍、劉長鵬、葛君杰與中國科學院上海應用物理研究所研究員姜政合作,針對酸性介質中的氧還原電催化反應進行理性設計和精控制備,合成了性能優越的熱解型單原子Cr/N/C氧還原催化劑。 該催化劑設計理念如下:熱解型催化劑與大環化合物型催化劑的主要區別在于前者中C材料具有更強的吸電子特性,從而能降低催化劑d鍵中心,弱化對中間物種的吸附能。因此,在大環化合物中,處于火山型曲線強吸附側,因吸附過強而使得活性較差的金屬中心有可能在熱解型催化劑中表現出......閱讀全文
研究人員在氧還原催化劑方面取得進展
催化劑材料在多數的電化學能源轉化裝置中都發揮著至關重要的作用,為高效的能量轉化保駕護航。大氣中無處不在的氧氣是一類常見的氧化劑,因此氧還原反應(oxygen reduction reaction,ORR)在能源設備中的應用極為廣泛,如燃料電池、金屬-空氣電池等。目前,最常用的ORR催化劑依舊是P
兼具氧還原和氧析出高活性過渡金屬配位的新型電催化劑
氧電極反應的氧還原(oxygen reduction reaction)和氧析出(oxygen evolution reaction)反應是電化學能量轉換過程的重要步驟。研究表明一系列具有納米結構的過渡金屬-氮-碳化合物作為傳統貴金屬催化劑(例如鉑、銥、釕等)的替代物也表現出優異的氧電極反應活性
研究人員發展高活性電催化氧還原反應催化劑
電催化氧還原反應(ORR)是能源轉換和存儲中的重要環節,在催化的d-帶中心理論的指引下,目前的電催化劑設計與制備正從貴金屬向過渡金屬基材料的方向發展以降低能源轉換的成本。通常主族金屬元素由于本身非局域化的外層電子導致其缺乏合適的半滿軌道進行多電子催化而被認為活性較差,因而基于主族s區金屬制備的材
制備高效、穩定的金屬空氣電池氧還原催化劑獲進展
? ? ?Fe1/NC的合成示意圖和結構表征圖? ? 課題組供圖? ? 近期,中科院青島生物能源與過程研究所研究員梁漢璞帶領的能源材料與納米催化研究組通過一種隔離錨定策略,制備了多孔氮摻雜碳負載的鐵單原子催化劑(Fe1/NC)。該方法利用D-葡萄糖、葡萄糖酸鋅和組氨酸來分散和錨定鐵原子。相關
科學家制備系列高效單原子氧還原電催化劑
燃料電池作為一種新型潔凈能源的轉換設備,因具有裝置簡單、體積小、攜帶方便、能量密度高等優勢而受到廣泛關注。然而,燃料電池陰極氧還原反應動力學緩慢以及高Pt價格和低鉑利用率,嚴重阻礙了其大規模應用的商業化進程。中科院長春應化所徐維林課題組從成本和性能的角度出發,制備了一系列高效、低成本單原子非鉑和單原
科學家制備系列高效單原子氧還原電催化劑
燃料電池作為一種新型潔凈能源的轉換設備,因具有裝置簡單、體積小、攜帶方便、能量密度高等優勢而受到廣泛關注。然而,燃料電池陰極氧還原反應動力學緩慢以及高Pt價格和低鉑利用率,嚴重阻礙了其大規模應用的商業化進程。中科院長春應化所徐維林課題組從成本和性能的角度出發,制備了一系列高效、低成本單原子非鉑
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
長春應化所制備出系列高效單原子氧還原電催化劑
燃料電池作為一種新型潔凈能源的轉換設備,因具有裝置簡單、體積小、攜帶方便、能量密度高等優勢而受到廣泛關注。然而,燃料電池陰極氧還原反應(ORR)動力學緩慢以及高Pt價格和低鉑利用率,嚴重阻礙了其大規模應用的商業化進程。中國科學院長春應用化學研究所徐維林研究員課題組從成本和性能的角度出發,制備了一
合肥研究院在高性能氧還原催化劑研制方面取得進展
近日,中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所應用等離子體研究室博士胡覺與美國布魯克海文國家實驗室研究員Radosav R. Adzic合作,在高性能氧還原催化劑的研制方面取得重要進展。 研究人員通過對催化劑的微納結構進行設計,采用定向合成及靶向修飾的方法成功構筑了Ti-Au@Pt核-殼
金屬空氣電池研究獲進展-莫來石首次用作氧還原催化劑
金屬空氣電池因其原材料豐富、能量密度高、輕便、安全環保等優點,被稱為21世紀最具開發前景的綠色能源之一。尋找高性價比的氧還原催化劑是開發金屬空氣電池的關鍵難題,也是制約金屬空氣電池在電動汽車等領域廣泛應用的“瓶頸”。 日前,南開大學王衛超教授、美國休斯敦大學姚彥教授聯合研究團隊,成功將錳基莫來
新研究發展二電子氧還原單原子催化劑理性設計策略
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497255.shtm
合肥研究院制備出氧還原反應非貴金屬基催化劑
近日,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所納米材料與器件技術研究部李越課題組在鐵基納米復合材料的OER催化性能研究方面取得新進展,合成的FeP/Fe3O4/CNTs復合材料展現出優異的氧還原反應催化活性及穩定性,并具有很好的本征活性和快速的動力學過程。該研究對設計非貴金屬基催化
合肥研究院制備出氧還原反應非貴金屬基催化劑
近日,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所納米材料與器件技術研究部李越課題組在鐵基納米復合材料的OER催化性能研究方面取得新進展,合成的FeP/Fe3O4/CNTs復合材料展現出優異的氧還原反應催化活性及穩定性,并具有很好的本征活性和快速的動力學過程。該研究對設計非貴金屬基催化劑具有一定的
FIE-Research-article:雙氮源-FeNC-催化劑的氧還原反應性能
論文標題:Oxygen reduction reaction performance of Fe-N-C catalyst with dual nitrogen source期刊:Frontiers in Energy作者:Yuan Zhao, Quan Wang , Rongrong Hu , W
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
大化所揭示燃料電池鉑基氧還原反應電催化劑的協同機制
近日,我所醇類燃料電池及復合電能源研究中心(DNL0305組)孫公權研究員和王素力研究員團隊在高穩定性鉑基氧還原反應電催化劑研究方面取得新進展。該團隊報道了一種具有超高穩定性的核殼結構鉑銠合金(PtRh/Pt)氧還原反應電催化劑,結合密度泛函理論(DFT)計算與AC-STEM、電化學等表征手段,
二維層狀介孔非貴金屬電催化劑的高效催化氧還原反應
燃料電池因具有高效和環境友好等優點,被認為是21世紀的重要動力來源。燃料電池陰極氧還原反應是總體性能提升的限制因素,催化氧還原反應中使用最多的是貴金屬鉑基催化劑,但面臨著高成本和低穩定性等問題。因此,研制新型的具有高催化性能的非貴金屬催化劑顯得尤為重要。近日,內蒙古大學的張軍教授課題組采用一種普
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
丙酮酸鐵氧還原蛋白還原酶的測定
實驗方法原理 丙酮酸合酶,丙酮酸:鐵氧還原蛋白 2-氧化還原酶(乙酰-CoA 化)丙酮酸 + CoA + 氧化型細胞色素 c ? 乙酰-CoA + CO2 + 還原型細胞色素 c實驗材料 酶樣品試劑、試劑盒 Tris-HCl細胞色素 c丙酮酸CoA儀器、耗材 分光光度計實驗步驟 實驗所需「試劑」具體
丙酮酸鐵氧還原蛋白還原酶的測定實驗
實驗方法原理丙酮酸合酶,丙酮酸:鐵氧還原蛋白 2-氧化還原酶(乙酰-CoA 化)丙酮酸 + CoA + 氧化型細胞色素 c ? 乙酰-CoA + CO2?+ 還原型細胞色素 c實驗材料酶樣品試劑、試劑盒Tris-HCl細胞色素 c丙酮酸CoA儀器、耗材分光光度計實驗步驟實驗所需「試劑」具體見「其他」
丙酮酸鐵氧還原蛋白還原酶的測定實驗
基本方案 ? ? ? ? ? ? 實驗方法原理 丙酮酸合酶,丙酮酸:鐵氧還原蛋白 2-氧化還原酶(乙酰-CoA 化)丙酮酸 + CoA + 氧化型細胞色素 c ? 乙酰-CoA +
研制出新型堿性水還原電催化劑
中國科學技術大學教授俞書宏研究團隊通過磷摻雜手段精準調控過渡金屬硫族化合物二硒化鈷的相變,成功實現其從穩定的立方相到亞穩態正交相的相轉變,研制出在堿性介質中具有類鉑析氫性能的高效水還原電催化劑,為從堿性水中大規模制氫提供了廉價高效的催化電極材料。這項成果日前發表在《自然—通訊》上。 研究人員發
電催化還原CO2的新型催化劑
近年來,電催化還原CO2生成有經濟價值的小分子產物研究受到廣泛關注,但是如何實現在較負的催化電壓下保持較高的催化效率,從而達到高催化產率的目標,一直是領域內的研究難點。日前,中科院青島生物能源與過程研究所環境友好催化過程研究組設計了一種新型的二維/零維的氧化鉍納米片/氮摻雜石墨烯量子點(Bi2O
新型催化劑實現雙功能光催化水氧化/還原
??近日,中科院大連化物所研究員劉健團隊與華東師范大學教授胡鳴團隊合作,提出了一種新穎、簡單的策略,利用普魯士藍類似物PBA和二氧化鈦(TiO2 )合成了具有非對稱性結構的PBA—TiO2? 兩面神(Janus)微/納米結構催化劑,實現雙功能光催化水氧化/還原。相關研究發表在《尖端科學》上。 J
LB型節能高溫變換催化劑的程序升溫還原特性
針對 LB 型節能高溫變換催化劑工業應用和還原性能研究的需要,運用程序升溫還原(TPR)技術,測得不同升溫速率下 LB 型節能高溫變換催化劑和某商業催化劑的 H_2-TPR 曲線,并計算 LB 型節能高溫變換催化劑的還原反應活化能和頻率因子等動力學參數。結果表明,LB 型催化劑主還原峰的還原反應活化
LB型節能高溫變換催化劑的程序升溫還原特性
?? ?針對 LB 型節能高溫變換催化劑工業應用和還原性能研究的需要,運用程序升溫還原(TPR)技術,測得不同升溫速率下 LB 型節能高溫變換催化劑和某商業催化劑的 H_2-TPR 曲線,并計算 LB 型節能高溫變換催化劑的還原反應活化能和頻率因子等動力學參數。結果表明,LB 型催化劑主還原峰的還原
新型陽極析氧催化劑反應活性大幅提升
華東理工大學材料科學與工程學院清潔能源材料與器件團隊副教授劉鵬飛,教授戴升、楊化桂,在質子交換膜電解水制氫領域取得重要進展。相關研究發表于《先進材料》。可再生能源驅動的電解水技術被認為是最清潔、最有前景的大規模制氫技術之一,其中質子交換膜電解水(PEMWE)因其制氫速率快,制氫純度高,制氫輸入功率范
研究丙烷無氧脫氫催化劑方面取得進展
圖1 ZnO-S-1以及商業K-CrOx/Al2O3類似催化劑的丙烷脫氫/氧化再生催化性能,(a) 轉化率;(b) 時空收率;(c) ZnO-分子篩的丙烯生成速率;(d) ZnO-金屬氧化物的丙烯生成速率 在國家自然科學基金項目(批準號:21961132026、21878331、91645108、
硫氧還原蛋白融合蛋白的表達和純化實驗
實驗材料融合蛋白試劑、試劑盒氨芐青霉素甘油色氨酸儀器、耗材電泳儀培養箱搖床試管實驗步驟1. ?將編碼目的序列的DNA片段克隆于pTRXFUS或hpTRXFUS質粒上的trxA基因3‘末端,構建符合讀框的融合基因,或者于pALtrxA-781的單一Rsr 2位點上插入短肽編碼序列。2. ?用含有重組硫
硫氧還原蛋白融合蛋白的表達和純化實驗
實驗材料 融合蛋白試劑、試劑盒 氨芐青霉素甘油色氨酸儀器、耗材 電泳儀培養箱搖床試管實驗步驟 1. ?將編碼目的序列的DNA片段克隆于pTRXFUS或hpTRXFUS質粒上的trxA基因3‘末端,構建符合讀框的融合基因,或者于pALtrxA-781的單一Rsr 2位點上插入短肽編碼序列。2. ?用含