研究發現新型共催化劑氧化鉑團簇可控制氫氣反應
華東理工大學材料學院教授楊化桂和化學學院副教授王海豐在一項最新研究中,首次提出以一種新型共催化劑材料—— 一氧化鉑團簇來控制氫氣反應方向,這一發現將對太陽能光解水制氫領域及相關清潔能源領域產生積極的影響。近日,相關成果在線發表于《自然—通訊》。 在太陽能光解水制氫領域中,金屬鉑一直被視為最有效的共催化劑之一,不過,它同樣也會高效催化氫氣的氧化反應,這就限制了催化劑光能轉換效率的提升。因此,如何有效地抑制氫氣氧化反應,同時維持高效的太陽能光解水制氫性能,是清潔能源領域的一大挑戰。 楊化桂課題組首先使用高分子配體作為價態控制劑,將鉑的前驅體還原為一氧化鉑并負載在基底光催化劑材料表面。隨后,他們對其微觀結構和原子鍵合等信息進行表征與分析,再結合氫氣氧化反應和光解水制氫等相關性能檢測,最終在國際上首次發現這一既能有效抑制氫氣氧化過程,又能高效穩定地催化氫氣釋放的新型共催化劑材料,成功闡明了其單向抑制氫氣氧化過程的作用......閱讀全文
研究發現新型共催化劑氧化鉑團簇可控制氫氣反應
華東理工大學材料學院教授楊化桂和化學學院副教授王海豐在一項最新研究中,首次提出以一種新型共催化劑材料—— 一氧化鉑團簇來控制氫氣反應方向,這一發現將對太陽能光解水制氫領域及相關清潔能源領域產生積極的影響。近日,相關成果在線發表于《自然—通訊》。 在太陽能光解水制氫領域中,金屬鉑一直被視
日車企致力減少鉑催化劑用量
日本車企將在未來加快技術攻關,減少鉑作為催化劑的用量。此前,豐田和本田宣布將于2015年開始銷售降低了成本的燃料電池車(FCV),但其價格仍然難以走進普通車的行列。 FCV低成本化的最后難關,是減少燃料電池催化劑中使用的鉑(Pt)用量。豐田技術統括部新車推進組主任兼擔當部長折橋信行表示,為實
鉑催化劑模型上,烷烴解離反應誘導的伴隨催化劑重組
ACS Catal.: 鉑催化劑模型上,烷烴解離反應誘導的伴隨催化劑重組 雖然有證據表明催化活性位點可以在反應條件下進行重組,但其提供最低激活勢壘的最佳重組方式仍不清楚。本文用甲烷活化支持的Pt團簇,并通過在過渡狀態下的團簇構型的顯式采樣表明,需要重要的重組才能達到最活躍的過渡狀態。在C-H
超穩定的丙烷脫氫鉑基催化劑誕生
福州大學化工學院、氟氮化工新材料全國重點實驗室教授鮑曉軍、朱海波團隊與合作者研制出超穩定的丙烷脫氫鉑基催化劑。該催化劑以純丙烷為原料,在反應溫度為550℃、丙烷轉化率接近熱力學平衡轉化率的條件下,首次實現了超6個月的穩定運行,創造了丙烷脫氫鉑基催化劑耐久性新紀錄。5月28日,相關研究成果在線發表
鉑催化劑晶格應變的精準、連續調節路徑
10月8日從西安交通大學獲悉,該校前沿科學技術研究院金明尚教授團隊與上海交通大學鄔劍波教授、美國加州大學河濱分校殷亞東教授課題組密切合作,找到鉑催化劑晶格應變的精準、連續調節路徑。該成果以《調控鉑催化劑表面實現高效電催化》為題,于10月6日發表在國際著名科學期刊《自然》上,它不僅從根本上探索應變
《科學》:鉑納米催化劑研究獲重大突破
由湖南大學和清華大學訪學教授、加州大學洛杉磯分校化學系教授段鑲鋒及該校材料系教授黃昱領導的包括中國、美國及意大利科學家在內的國際科研團隊,研發出表面呈鋸齒狀的超細鉑納米線催化劑,大大增加了燃料電池催化劑的表面活性和比表面積,將其總體催化活性提升了50多倍。該成果于11月18日凌晨在線發表于《科
新型鉑催化劑降低氫燃料生產成本
氫氣生產成本高且在燃料電池中極易氧化,是發展氫能的兩大阻礙。目前生產氫氣一般使用以鈀、鉑和其他貴金屬為主要成分的催化劑。俄羅斯南聯邦大學化學家開發出一種新型鉑催化劑,其中鉑金含量大大降低,但效率顯著提升。該研究成果刊登在《氫能國際期刊》上。 化學家和生物學家一直嘗試使用鎳或其他廉價金屬的化合物
新催化劑能使氫氣和化肥同步產出
研究人員解釋實驗原理。圖片來源:物理學家組織網科技日報訊(記者劉霞)德國波鴻魯爾大學和杜伊斯堡-埃森大學的科學家們發現了一種新型催化劑,能夠促進將氨轉化為氫氣和肥料前體亞硝酸鹽的化學反應。相關研究論文發表于最新一期《德國應用化學》雜志。此前,生產氫氣和生產肥料分屬于不同的化學過程。研究人員解釋說,氫
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
Zr催化劑成本僅為鉑的1/700-還能比肩商用Pt催化劑的活性
化石能源的大量使用帶來了嚴重的環境污染和能源危機。可以預見,在不久的將來,人類社會的能源利用方式將從有限的碳基化石能源轉換到無盡的可再生能源。燃料電池和金屬空氣電池在這類能源轉換中扮演著重要的角色。當前,燃料電池中一直使用的是昂貴的Pt催化劑;據報道,Pt催化劑占到整個燃料電池成本的20%左右,
sp雜化氮摻雜的石墨炔!非金屬催化劑取代鉑基催化劑
燃料電池具有零污染、能量轉化效率高、適用范圍廣泛等眾多優點,使其成為最具前景的新型能源轉化裝置之一。燃料電池的陰極氧還原反應(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。傳統的 ORR 催化劑主要為價格昂貴的鉑類材料。在燃料電池發電系統中,燃料電池電堆成本占總成本
中國科大發明超薄鉑鎳合金高效納米催化劑
中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室曾杰課題組與美國阿克倫大學教授彭振猛合作,通過在鈀納米晶上生長超薄鉑鎳合金原子層的方法,成功研制出鈀—鉑鎳核殼納米催化劑。該催化劑具有很高的鉑原子利用率,在催化質子交換膜燃料電池陰極氧還原反應中表現良好。相關成果日前發表于《美國化學會志》。 近年來,
新型催化劑制備氫氣價格便宜量又足
新型催化劑制備氫氣價格便宜量又足 最新發現與創新 科技日報訊 (記者張曄 通訊員周偉)氫能源作為一類高能量密度的可再生清潔能源日漸受寵,而用電解水方法制備氫氣時,以往多使用成本高昂、儲量稀少的貴金屬催化劑(如氧化銥等)。記者從南京工業大學獲悉,該校開發出一種新型的非貴金屬催化劑,以代替傳統的
新催化劑讓氫氣的運輸和釋放變輕松
據《自然》網站2月28日(北京時間)報道,德國羅斯托克大學化學工程師開發出一種新催化劑,能從液體甲醇中輕松提取氫氣,讓氫氣存儲和運輸變得更加容易。研究人員認為,這種方法消除了“氫經濟”中的最大障礙,將來有望把氫氣“裝入”甲醇通過管道、油罐車運輸存儲,用時再通過化學反應將氫氣提取出來,為
新型催化劑制備氫氣價格便宜量又足
氫能源作為一類高能量密度的可再生清潔能源日漸受寵,而用電解水方法制備氫氣時,以往多使用成本高昂、儲量稀少的貴金屬催化劑(如氧化銥等)。記者從南京工業大學獲悉,該校開發出一種新型的非貴金屬催化劑,以代替傳統的氧化銥催化劑,價格僅為氧化銥的千分之一,這一研究成果日前在《自然·通訊》上發表。 據
新催化劑讓氫氣的運輸和釋放變輕松
據《自然》網站2月28日(北京時間)報道,德國羅斯托克大學化學工程師開發出一種新催化劑,能從液體甲醇中輕松提取氫氣,讓氫氣存儲和運輸變得更加容易。研究人員認為,這種方法消除了“氫經濟”中的最大障礙,將來有望把氫氣“裝入”甲醇通過管道、油罐車運輸存儲,用時再通過化學反應將氫氣提取出來,為邊遠農村發
《自然》發表:找到鉑催化劑晶格應變的精準、連續調節路徑
記者10月8日從西安交通大學獲悉,該校前沿科學技術研究院金明尚教授團隊與上海交通大學鄔劍波教授、美國加州大學河濱分校殷亞東教授課題組密切合作,找到鉑催化劑晶格應變的精準、連續調節路徑。該成果以《調控鉑催化劑表面實現高效電催化》為題,于10月6日發表在國際著名科學期刊《自然》上,它不僅從根本上探索
我國科學家制備出實用“單原子”鉑催化劑
近日,大連物化所研究員張濤領銜的航天催化與新材料研究,以氧化鐵為載體,首次制備出具有實用意義的“單原子”鉑催化劑,實現了多相催化劑制備從納米水平到原子水平的重大推進,極大提高了貴金屬催化劑的利用率。 作為化學反應中不可替代的催化劑,鉑、鈀等貴金屬在諸多領域發揮著重要的作用。但是資源稀
德國研發出生物催化劑實現高效氫氣保存方法
氫不容易存儲和運輸,這是其作為燃料使用的主要障礙。而德國生物學家發現一種酶,可以用作高效的催化劑將氫氣和二氧化碳轉換為甲酸,從而找到了一個安全高效的氫氣保存方法。相關研究發表在近日的《科學》雜志上。 氫氣是一種對環境友好的未來替代能源。為了更加容易直接處理氫,人們一直在考慮替代方法,其中之
德研發鉑鎳正八面體-省燃料電池鉑90%
據物理學家組織網6月18日(北京時間)報道,高效耐用的催化劑是燃料電池領域取得突破的關鍵。最近,德國科學家研發出一種鉑鎳納米粒子,用其作催化劑,可將燃料電池中鉑的用量減少90%。研究還發現,新納米粒子的功能由其幾何形狀和原子結構決定。發表在最新一期《納米·材料學》雜志上的最新研究將有助
《科學》:高效長壽命鉑合金催化劑研究有新進展
11月15日,國際頂級學術期刊《科學》以研究長文形式刊發華中科技大學化學與化工學院夏寶玉教授團隊的最新研究成果《Engineering bunched Pt-Ni alloy nanocages forefficient oxygen reduction in practical fuel c
深圳先進院成功制備出黑磷/鉑異質結光催化劑
近日,中國科學院深圳先進技術研究院喻學鋒研究員課題組成功制備出黑磷/鉑異質結光催化劑,在太陽光驅動的有機催化反應中展現出極好的光催化活性。相關成果“黑磷/鉑異質結:一種高效廣譜光催化劑”在線發表于材料領域頂級刊物《先進材料》。論文共同第一作者是白力誠博士和王欣博士,通訊作者是喻學鋒研究員。 催化反應
利用XAFS技術-鉑單原子催化劑構效關系研究獲進展
近日,中國科學院上海應用物理研究所上海光源材料與能源部研究員司銳與中國科學技術大學教授曾杰、李震宇合作,利用同步輻射X射線吸收精細結構譜學技術,在鉑單原子催化劑“構效關系”研究方面取得新進展,相關研究成果發表在化學類國際期刊《納米通訊》(Nano Lett., 2018,18, 3785-37
打破西方技術壟斷?天津大學研發高效鉑基催化劑!
近日,天津大學能源化學工程團隊成功研發高效鉑基催化劑,將顯著提升丙烯生產效能,有望打破西方國家對丙烯工業的長期技術壟斷。圖片源自網絡 丙烯是一種化工原料,在工業生產中作用巨大,是制造塑料、合成橡膠和合成纖維等“三大合成材料”的基本原料,對紡織、制藥、醫療、軍工等領域具有重要價值。2017年我國
我國學者研制出超薄鉑鎳合金高效納米催化劑
活性是目前商用催化劑的5倍,循環充放電6000次仍保持性能穩定——由中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室曾杰教授課題組與美國阿克倫大學教授彭振猛合作的質子交換膜燃料電池陰極催化劑研制,日前取得令人矚目的重要進展。這一成果,為新一代高效、高穩定性燃料電池研制提供了新思路。 在化石能源資源
法國新研究有望降低氫能源生產成本
氫能源是一種清潔的可再生能源,可以通過電解水制取。但電解水制氫需用鉑作催化劑,這種貴金屬的稀缺性制約了電解水制氫的長期發展,并使其成本居高不下。法國研究人員日前使用鈷合成兩種可以替代鉑催化劑的新材料,從而使氫能源制取低成本化成為可能。 用于提高電解水效率的催化劑應像鉑催化劑一樣,具有活性高
美研究原子尺度的催化劑-可用以廉價制氫
據物理學家組織網1月23日(北京時間)報道,美國北卡羅萊納州立大學的研究人員發現,一種單原子厚度的二硫化鉬薄膜(MoS2)能作為催化劑生產氫氣,替代昂貴的鉑催化劑。與傳統技術相比,新技術不但成本低廉,使用上也更為簡單靈活。該發現為廉價氫氣的生產打開了一扇新的大門。相關論文發表在最近出版
概述氫氣的化學性質
常溫下,氫氣的性質很穩定,不容易跟其它物質發生化學反應。但當條件改變時(如點燃、加熱、使用催化劑等),情況就不同了。如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附后具有較強的活性(特別是被鈀吸附)。金屬鈀對氫氣的吸附作用最強。氫氣與電負性大的元素反應顯示還原性,與活潑金屬單質常顯示氧化性。氫氣在催化劑的存在下能與大部
新突破!高抗一氧化碳毒化的燃料電池陽極研制成功
氫氧燃料電池由于比能量高和零排放等優點,有望在國家雙碳戰略中扮演重要角色。然而,商業鉑碳催化劑極易吸附氫氣燃料中的一氧化碳而導致中毒休克。特別是在堿性膜燃料電池中,鉑基催化劑的氫氣氧化反應動力學緩慢,其與一氧化碳毒化協同作用,加速電池性能的衰退。因此,設計并創制高活性、高抗一氧化碳毒化的新型陽極催化