日本用天然酶作催化劑提高燃料電池發電能力
燃料電池通常用鉑金充當催化劑。日本的一個研究小組用一種天然酶代替昂貴的鉑金作催化劑,成功使燃料電池的發電能力提高到原來的1.8倍。 九州大學教授小江誠司等研究人員使用的酶是含鐵和鎳的氫化酶。氫化酶是自然界厭氧微生物體內的一種金屬酶,但是,多數氫化酶一旦接觸到空氣中的氧,其催化能力便會減弱。為解決這一難題,研究人員挑選出在溫度變化大的環境中生活的某種微生物,并從其體內篩選出在有氧環境中也能穩定發揮作用的氫化酶。 日本研究人員4日在德國《應用化學》周刊網絡版上報告說,他們將這種穩定的氫化酶涂到碳素纖維表面,開發出了可制作燃料電池電極的材料。實驗表明,與使用鉑金作催化劑的燃料電池相比,使用氫化酶催化劑的燃料電池的發電能力可提高到前者的1.8倍。同時,新催化劑單位質量的催化能力是鉑金催化劑的630多倍。 鉑金埋藏量有限,價格高昂,成為制約燃料電池發展的一大瓶頸。因此,上述新成果為研發性價比更高的燃料電池提供了新思路。......閱讀全文
日本用天然酶作催化劑提高燃料電池發電能力
燃料電池通常用鉑金充當催化劑。日本的一個研究小組用一種天然酶代替昂貴的鉑金作催化劑,成功使燃料電池的發電能力提高到原來的1.8倍。 九州大學教授小江誠司等研究人員使用的酶是含鐵和鎳的氫化酶。氫化酶是自然界厭氧微生物體內的一種金屬酶,但是,多數氫化酶一旦接觸到空氣中的氧,其催化能力便會減弱。為解
日本用天然酶作催化劑-提高燃料電池發電能力
燃料電池通常用鉑金充當催化劑。日本的一個研究小組用一種天然酶代替昂貴的鉑金作催化劑,成功使燃料電池的發電能力提高到原來的1.8倍。 九州大學教授小江誠司等研究人員使用的酶是含鐵和鎳的氫化酶。氫化酶是自然界厭氧微生物體內的一種金屬酶,但是,多數氫化酶一旦接觸到空氣中的氧,其催化能力便會減弱。為解
阻擋氧氣的保護傘
在燃料電池的發展過程中,通過一代代科學家和工程師們的共同努力,人們已經獲得一種基于貴金屬的高效穩定的催化劑。在應用方面(如電動汽車),它的性能基本可以滿足需求。然而,稀有貴金屬的高昂成本則大大降低了它普及的可行性。 本周《自然化學》雜志上發表的一篇文章里,來自德國波鴻魯爾大學電化學科學中心和皮
酶燃料電池缺點
燃料的類型僅限于不會對酶產生不利影響的燃料。酶由于各種原因容易降解除非特定溫度等條件和操作條件受到限制,否則它不起作用酶燃料電池使用為電極修飾的酶使燃料離子化,但是該酶由于各種因素而劣化。當酶降解時,產生的功率降低。
催化氫化反應的用途
催化氫化適用于大規模和連續化生產,在工業上有重要用途。例如,石油裂解氣中的乙炔和丙炔等通過鈀催化部分氫化,可生產高純度的乙烯和丙烯。在油脂工業中將液態油氫化為固態或半固態的脂肪,生產人造奶油或肥皂工業用的硬化油。
新型燃料電池陰極催化劑問世
日前,記者從中科院過程工程研究所獲悉,該所生化工程國家重點實驗室研究員王丹團隊研發了一種sp雜化氮摻雜的石墨炔,其在催化燃料電池陰極氧還原反應(ORR)中顯示出良好的催化性能。研究成果近期發表于《自然—化學》。 燃料電池是一種把化學能轉化為電能的裝置,具有零污染、能量轉化效率高、適用范圍廣泛等
催化氫化反應指的什么?
催化氫化反應是指還原劑或氫分子等在催化劑的作用下對不飽和化合物的加成反應。它是有機化合物還原方法中方便、常用、重要的方法之一。 歐世盛催化氫化反應裝置采用清華大學微反應加氫技術,將高純氫氣與連續流動的反應物在裝有催化劑的微填充床內混合并發生反應,結合全流程自動控制、在線實時檢測、樣品自動采集能
催化氫化反應的基本定義
幾乎所有的不飽和基團都可以直接加氫成為飽和基團,其從易到難的順序大致為:酰氯、硝基、炔、醛、烯、酮、腈、多核芳香環、酯和取代酰胺、苯環。各種不飽和基團對于催化氫化的活性次序與催化劑的品種和反應條件有關。 催化劑 催化氫化的關鍵是催化劑。它們大致分為兩類:①低壓氫化催化劑,主要是高活性的蘭尼鎳
理化所模擬鐵氫化酶化合物光催化產氫研究獲進展
能源是人類社會賴以生存的物質基礎,是經濟和社會發展的重要資源。大規模開發利用化石能源迅速消耗著地球億萬年積存的寶貴資源,同時引起氣候變化、生態破壞等嚴重的環境問題。尋找新的、清潔環保、可再生能源是實現人類社會可持續發展的當務之急。氫是一種清潔、高效的能源載體,在燃燒時生成水,不產生污染物。氫化酶
日本新催化技術有望降低燃料電池成本
日本研究人員最近開發出一種新型電極,利用特制的石墨烯材料替代鉑作為催化劑,來制造燃料電池車所需的氫燃料。這種電極能夠電解水,在為燃料電池車服務的加氫站,如果用它來生產燃料,可以大幅降低成本。 燃料電池車是利用車上裝載的氫與空氣中的氧進行化學反應產生的電來驅動車輛。由于燃料電池車只
光催化輔助燃料電池研究獲進展
近日,中科院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室、潔凈能源國家實驗室(籌)李燦團隊在太陽能光—電轉化和燃料電池化學能—電能轉化交叉領域取得新進展,發現光催化可以顯著促進氧還原反應(ORR)的催化活性,并基于此提出了聚合物太陽能電池和H2-O2燃料電池耦合的疊層電池概念,相關研究在《德國應用化學》
日本發明廉價燃料電池催化劑
??????? 日前,日本九州大學一個研究小組日前開發出一種含鎳和釕的新型催化劑,可幫助大幅降低燃料電池的成本。 ??? 據日本媒體10日報道,燃料電池在“發電”過程中,需要用昂貴的白金作催化劑,從氫元素中分離出電子,這使得燃料電池的成本居高不下。而這種新催化劑的主要成分是鎳,其價格不到白金的十分之
催化氫化反應太慢的問題分析
催化氫化中最常出現的問題就是反應慢,甚至反應停止,必須過濾出催化劑,濾液補加新催化劑才能繼續反應。總結經驗,催化反應反應慢的原因主要有三個方面:1、底物結構底物結構氫化的難易程度是影響反應速度的內在因素。底物結構中,氫化難易主要受官能團的影響。常見官能力中,酰氯還原為醛和硝基還原為氨基最容易發生,次
催化氫化反應太慢的問題分析
催化氫化中最常出現的問題就是反應慢,甚至反應停止,必須過濾出催化劑,濾液補加新催化劑才能繼續反應。總結經驗,催化反應反應慢的原因主要有三個方面:1、底物結構底物結構氫化的難易程度是影響反應速度的內在因素。底物結構中,氫化難易主要受官能團的影響。常見官能力中,酰氯還原為醛和硝基還原為氨基最容易發生,次
氫化酶的基本信息
根據氫化酶活性中心所含金屬的不同,可以分為鎳鐵氫化酶,鐵鐵(唯鐵Iron-only)氫化酶等。其中受到廣泛關注的是唯鐵氫化酶,因為它主要催化質子的還原生成氫氣這一反應,眾所周知,氫氣是一種清潔、高效無污染的可再生能源,在從微生物體內提取的氫化酶的晶體結構被報道以后,合成化學家們希望通過模擬唯鐵氫化酶
氫化酶的基本信息
根據氫化酶活性中心所含金屬的不同,可以分為鎳鐵氫化酶,鐵鐵(唯鐵Iron-only)氫化酶等。其中受到廣泛關注的是唯鐵氫化酶,因為它主要催化質子的還原生成氫氣這一反應,眾所周知,氫氣是一種清潔、高效無污染的可再生能源,在從微生物體內提取的氫化酶的晶體結構被報道以后,合成化學家們希望通過模擬唯鐵氫化酶
酶催化的概念
酶催化可以看作是介于均相與非均相催化反應之間的一種催化反應。 既可以看成是反應物與酶形成了中間化合物,也可以看成是在酶的表面上首先吸附了反應物,然后再進行反應。
酶的催化原理
催化作用酶是一類生物催化劑,它們支配著生物的新陳代謝、營養和能量轉換等許多催化過程,與生命過程關系密切的反應大多是酶催化反應。酶的這些性質使細胞內錯綜復雜的物質代謝過程能有條不紊地進行,使物質代謝與正常的生理機能互相適應。若因遺傳缺陷造成某個酶缺損,或其它原因造成酶的活性減弱,均可導致該酶催化的反應
酶的催化機制
1、酶與底物的結合:酶促化學反應中的反應物稱為底物,一個酶分子在一分鐘內能引起數百萬個底物分子轉化為產物,酶在反應過程中并不消耗。但是酶實際上是參與反應的,只是在一個反應完成后,酶分子本身立即恢復原狀,又能進行下一次反應。許多實驗證明,酶和底物在反應過程中形成絡合物。2、酶的作用機制:對于酶的催化作
鐵基催化劑可降低燃料電池成本
據物理學家組織網2月18日(北京時間)報道,美國能源部太平洋西北國家實驗室的研究人員,首次采用鐵基催化劑快速、高效分裂氫氣發電,使燃料電池的成本大大降低。該研究成果刊登在最新一期《自然·化學》在線版上。 該實驗室分子電催化中心帶頭人、化學家R.莫里斯·布洛克說,現在燃料電池采用鉑作為催化劑
燃料電池電催化劑替代成為可能
電動汽車已穿梭在大街小巷,燃料電池車還會遠嗎?其中,燃料電池是關鍵。然而燃料電池除了生產成本過高外,其能量轉換效率受到陰極氧還原反應緩慢的制約。因此,研究并開發替代貴金屬催化劑、提高電催化劑活性成為燃料電池發展的重要研究課題之一。 中國科學技術大學國家同步輻射實驗室副研究員劉慶華團隊在這一研
酶燃料電池的概念和原理
酶燃料電池是使用酶的燃料電池。酶燃料電池直接乙醇燃料電池由有機物氧電化學類似于燃料電池中,進行反應,如化學能轉換到電能?。盡管它們與生物燃料電池部分重疊,但是它們的共同特征是使用酶作為催化劑,但是存在使用活微生物的類型和僅使用酶的類型。?氫酶是有前途的候選物。
電催化氫化的原理和反應過程
優點為綠色的氫化反應:不需要高壓氫氣等還原劑;反應條件溫和;氫氣過程易于控制。在堿性介質中,水在陰極被還原生成活性氫原子,此活性氫原子在陰極表面催化靛藍分子的羰基加氧,在氫氧化鈉堿性介質中生成靛藍隱色體鈉鹽。副反應主要是析氫反應,降低了電解效率。
催化氫化能還原碳碳雙鍵嗎
催化氫化能還原碳碳雙鍵。加氫是將碳碳雙鍵還原,表現雙鍵的氧化性。碳碳雙鍵,加成反應中主要是和氫氣及鹵素單質的加成。如果是和溴水或溴的四氯化碳反應的話會使溴水的黃色或溴的四氯化碳溶液的橙黃色退去,反應中一摩爾雙鍵能夠和一摩爾氫氣或溴加成。加聚反應分為均聚和共聚(均聚:單體為一種。共聚:單體為兩種或兩種
催化脂肪酶水解的酶
催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶大多數的酶是蛋白質,少數是RNA.脂肪酶是蛋白質,催化蛋白質水解的是蛋白酶,能將脂肪酶水解成多肽,但不能水解成氨基酸.因此催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶.
美研制出新型氫燃料電池催化劑
美國研究人員日前開發出一種不需要使用貴金屬鉑的新型氫燃料電池催化劑,可望解決燃料電池推廣過程中的一個主要障礙。 據4月22日出版的美國新一期《科學》雜志報道,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室和橡樹嶺國家實驗室開發的催化劑通過加熱聚苯胺、鐵、鈷鹽生成,幾乎與鉑催化劑一樣有效耐用。通常
新型鉑基催化劑能使燃料電池更耐用
金屬鉑(Pt)是非常好的燃料電池催化劑,但鉑儲量有限,價格昂貴,如何提高其原子利用率和反應活性,決定了燃料電池能否大規模應用。 日前,《科學》雜志刊發了一項由蘇州大學教授黃小青、北京大學教授郭少軍、美國布魯克黑文國家實驗室蘇東合作的成果,他們在鉑—鉛(PtPb)納米片外,覆蓋了4—6層鉑,這種
新型鉑基催化劑能使燃料電池更耐用
金屬鉑(Pt)是非常好的燃料電池催化劑,但鉑儲量有限,價格昂貴,如何提高其原子利用率和反應活性,決定了燃料電池能否大規模應用。 日前,《科學》雜志刊發了一項由蘇州大學教授黃小青、北京大學教授郭少軍、美國布魯克黑文國家實驗室蘇東合作的成果,他們在鉑—鉛(PtPb)納米片外,覆蓋了4—6層鉑,這種
德美研發出氫燃料電池新型催化劑
德國柏林工業大學4月27日發表公報說,該校研究人員與美國科學家共同研發出一種新型鉑合金,以它作為催化劑可將氫燃料電池的成本降低80%。相關論文發表于《自然—化學》(Nature Chemistry)。 公報說,氫燃料電池產生電流的同時只生成水,非常環保,但由于其產生電流的化學過程必須使用大
新型燃料電池陰極非金屬催化劑問世
中科院過程工程研究所生化工程國家重點實驗室王丹研究員團隊日前研發出一種雜化氮摻雜的石墨炔,在催化燃料電池陰極氧還原反應(ORR)中顯示出良好的催化性能,這一發現將推動非金屬催化劑取代鉑基催化劑的進程。 ORR是一個動力學遲緩的過程,需要在催化劑的作用下才能輸出有效的電流密度。王丹介紹,傳統的O