新設計助力高效制氫
南京工業大學教授呂剛課題組與電子科技大學、德國達姆施塔特工業大學合作,設計出一種新型等離激元復合材料,作為高效且穩定的析氫光催化劑,獲得的周轉頻率高達每小時4650。該方法還有望應用于二氧化碳還原、固氮等領域。相關研究成果日前發表在《自然—通訊》。 據悉,金屬卟啉類催化劑由于具有獨特的共軛結構(共軛,指電子按照一定規律配成一對,卟啉中的四個吡咯環即通過共軛雙鍵連接)、優異的光電性能等優勢被應用于析氫反應,但是其光吸收能力和光穩定性均較差。 而金屬納米顆粒如金、銀和銅等,在可見光和/或近紅外光譜區可顯示出局域表面等離激元共振效應——即金屬表面自由電子發生集體振蕩的現象,具有卓越的光學特性。在光照作用下,等離子體納米結構附近會產生局部電磁場、局部加熱以及熱電子的激發,可以有效促進附近的分子的化學反應活性。然而,等離激元產生的熱電子(即處于激發態的電子)難以在單組分納米結構中有效分離,限制了它們在化學反應中的應用。為了解決這個......閱讀全文
什么是析氧反應,析氫反應
吸氧腐蝕和析氫腐蝕吸氧腐蝕典型案例就是暴露在空氣中的鐵會生銹,或者一半在海水,一般在空氣中的鐵,在海水中的部分會生銹析氫腐蝕最常見的就是鋅在鹽酸或者稀硫酸中會發生反應生成氫氣一個是吸收氧氣,就是與氧發生反應一個是析出氫氣,就是反應生成氫氣環境是酸性溶液或者中性溶液,吸氧腐蝕是弱酸性溶液或中性溶液,析
CdS核金等離子體衛星納米結構增強光催化析氫反應
通過使用半導體材料光催化將水分解產生氫氣是將太陽能轉化為清潔化學能的有前景的方法,并且已經引起了相當大的關注。然而,大多數半導體光催化劑由于其窄的光譜響應間隔和高的載流子復合速率而表現出低的光催化活性。目前已經開發了許多策略來處理這些問題,例如能帶工程,形態剪裁,用金屬或非金屬助催化劑加載以
光催化制氫研究獲進展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519560.shtm
析氫和析氧過程發生的原因和機理
就是說,實際的電極反應在進行的時候,會發生陰極電位比理論值低,陽極電位比理論值高的情況,這就叫做過電位.如果陰極析出的是氫氣,就叫析氫過電位,析氧過電位也一樣.過電位是由于電極的極化而產生的,就是說實際的電極反應已經偏離了理想的電極反應. 析氫過電位(一定程度上)可以用塔菲爾常數衡量,塔菲爾常數越
解釋析氫和析氧過程發生的原因和機理
就是說,實際的電極反應在進行的時候,會發生陰極電位比理論值低,陽極電位比理論值高的情況,這就叫做過電位.如果陰極析出的是氫氣,就叫析氫過電位,析氧過電位也一樣.過電位是由于電極的極化而產生的,就是說實際的電極反應已經偏離了理想的電極反應. 析氫過電位(一定程度上)可以用塔菲爾常數衡量,塔菲爾常數越
析氫過電位是什么意思?
就是說,實際的電極反應在進行的時候,會發生陰極電位比理論值低,陽極電位比理論值高的情況,這就叫做過電位.如果陰極析出的是氫氣,就叫析氫過電位,析氧過電位也一樣.過電位是由于電極的極化而產生的,就是說實際的電極反應已經偏離了理想的電極反應.析氫過電位(一定程度上)可以用塔菲爾常數衡量,塔菲爾常數越大,
氫能研究丨新型復合材料助力高效光催化制氫
導讀由于傳統化石燃料等不可再生資源的廣泛應用,環境污染和能源危機成為人類面臨的兩大問題。尋找解決能源短缺問題的有效途徑已成為一個重要的研究課題。氫能被認為是一種清潔、可再生、環保的能源載體。在所有制氫方法中,光催化制氫是解決兩大問題的有效方法之一。?近期,北京建筑材料科學研究總院與島津分析中心合作,
高熵金屬玻璃電化學析氫
隨著工業市場經濟的高速發展,化石燃料的過度開采及使用所造成的全球生態環境危機已經成為人類命運共同體需要面臨的首要挑戰。今年,習近平主席在第75屆聯合國大會提出了我國在2030年前實現“碳達峰”、2060年前實現“碳中和”的總體戰略目標。氫能,作為最具可持續性和可再生的綠色能源,將在實現碳中和道路
什么是析氫過電位,和析氧過電位?有什么用?
析氫過電位:實際的電極反應在進行的時候,會發生陰極電位比理論值低,陽極電位比理論值高的情況,這就叫做過電位.如果陰極析出的是氫氣,就叫析氫過電位,析氧過電位也一樣.過電位是由于電極的極化而產生的,就是說實際的電極反應已經偏離了理想的電極反應.析氧過電位:析氫過電位(一定程度上)可以用塔菲爾常數衡量,
液固界面光催化析氧反應機制研究新突破
近日,華東理工大學化學與分子工程學院計算化學中心/工業催化研究所教授王海豐課題組首次在原子水平上定量地證明了溫度調控的水/催化劑(TiO2)界面微環境,揭示了界面微環境在調控光催化反應中起著重要的作用,為通過調控界面微環境設計高催化活性體系提供了新的理論依據。相關研究在線發表于《自然—通訊》。?水/
氫和析氧過程發生的原因和機理
就是說,實際的電極反應在進行的時候,會發生陰極電位比理論值低,陽極電位比理論值高的情況,這就叫做過電位.如果陰極析出的是氫氣,就叫析氫過電位,析氧過電位也一樣.過電位是由于電極的極化而產生的,就是說實際的電極反應已經偏離了理想的電極反應. 析氫過電位(一定程度上)可以用塔菲爾常數衡量,塔菲爾常數越
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
Nature-Energy:光催化生物質制氫和柴油
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員王峰團隊在生物質制氫和柴油領域取得新進展,相關成果發表在《自然-能源》(Nature Energy)上。 由于生物質儲量大、年產量高且容易被氧化,因此光催化生物質制氫是一種有潛力的制氫方式。目前生物質制氫后通常被轉化成了組分更復雜、更難以解聚的產物而成為
科學家開發出高效堿性電解水單原子合金催化劑
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員章福祥團隊設計合成了一種單原子銥修飾鎳合金催化劑,用于堿性電解水析氫、析氧,具有水分子活化與H-H、O-O偶聯功能,顯著降低了析氫與析氧的過電勢。相關成果發表在《先進材料》上。 太陽能光催化技術是實現太陽能至化學能轉化的重要方式之一,而高效助催化劑的開發
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
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
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
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
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
黑納米粒子可為光催化制氫反應提速
據物理學家組織網近日報道,美國科學家研發出一種原子尺度的“混亂工程”技術,可以將光催化反應中低效的“白色”二氧化鈦納米粒子變成高效的“黑色”納米粒子。科學家們表示,最新技術有望成為氫清潔能源技術的關鍵。 加州大學伯克利分校以及伯克利勞倫斯國家實驗室環境能源技術中心的科學家塞繆爾·毛領導的研
大連化物所:提出光催化生物質制氫新策略
近日,大連化物所生物能源化學品研究組(DNL0603組)王峰研究員、羅能超副研究員團隊與的里雅斯特大學Paolo Fornasiero教授團隊合作,在光催化生物質制氫方面取得新進展。團隊提出一種“C-C鍵優先”的策略,利用Ta摻雜的CeO2將生物多元醇和糖的C-C鍵完全斷裂轉化到甲酸、甲醛等C1
我國高效低成本光催化制氫研究取得重要進展
無污染、低成本的制氫技術,是人類應對化石能源污染及短缺的重要研究課題。近期,中國科學技術大學杜平武教授課題組制備一種具有高轉化率的非貴金屬光催化制氫材料,表現出優越的人工制氫性能。英國皇家化學學會旗下著名國際學術期刊《能源與環境科學》,在日前出版的九月刊以封面標題的形式介紹了該成果。 傳統的化
新方法設計出可高效制氫的光催化劑
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497458.shtm 科技日報訊 (記者金鳳 通訊員周偉)氫能作為一種完全清潔的可再生能源,它的制備對于解決環境污染與能源短缺問題具有重要意義,當前光催化水分解制氫是生產氫氣的一種重要途徑。近日,南京
大連化物所開發出高效堿性電解水單原子合金催化劑
近日,中國科學院大連化學物理研究所太陽能研究部太陽能制儲氫材料與催化研究組研究員章福祥團隊,設計合成了單原子銥修飾鎳合金催化劑(Ir1Ni),用于堿性電解水析氫、析氧,具有水分子活化與H-H、O-O偶聯功能,降低了析氫(0.7eV,U=-1.0V)與析氧(0.85eV, U=1.23V)的過電勢
寬光譜捕光催化劑全分解水制氫研究取得新進展
近日,中國科學院院士李燦,中科院大連化學物理研究所研究員章福祥、副研究員祁育等人在利用寬光譜捕光催化劑構筑全分解水制氫體系研究方面取得新進展,基于釩酸鉍(BiVO4)可見光催化劑不同晶面雙助催化劑的優化開發及其選擇性負載,顯著提升了其用于水氧化和Z機制全分解水制氫性能,使全分解水制氫量子效率達到12
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
簡析在線氫中氧分析儀的安裝操作
在線氫中氧分析儀代表了氧氣測量的新技術,采用高靈敏度的電化學傳感器,本質安全的探頭具有精度高、抗弱酸及弱堿腐蝕的性能,因此可用于許多領域的氧含量測量,廣泛應用于電廠制氫站及工業氧含量檢測。 在線氫中氧分析儀為防爆型、本安型傳感單元,測量精度高,抗干擾,響應速度快;觸摸屏LCD操控,中文菜單提示
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
Nb摻雜調控CoSeS多級納米結構用于增強析氫反應
Hierarchical CoSeS nanostructures assisted by Nb doping for enhanced hydrogen evolution reaction Nb摻雜調控CoSeS多級納米結構用于增強析氫反應 周亞楠, 朱宇冉, 閆新彤, 曹羽寧, 李佳,