我所電解水催化劑的貴金屬替代研究取得新進展
氫能源是一種清潔、高效、可再生的理想能源，電解水制氫是實現工業化廉價制備氫氣的重要手段。電解水過程包含析氫和析氧兩個半反應，其中由于析氧反應過程在動力學上的困難性成為了電解水制氫的瓶頸。目前商用的析氧催化劑主要為IrO2和RuO2等貴金屬，其高昂的價格和稀有的儲量制約了這一過程的發展，尋找價格低廉和儲量豐富的非貴金屬催化劑成為近年來研究的熱點。近日，我所催化基礎國家重點實驗室鄧德會副研究員和包信和院士帶領的研究團隊在長期深入研究碳納米材料催化的基礎上，利用SBA-15的孔道對金屬納米顆粒尺寸的限域作用，通過化學氣相沉積法成功實現了均一的單層石墨烯殼層封裝3d過渡金屬及其合金納米粒子，所制得的單層石墨烯封裝鐵鎳合金催化劑的活性和穩定性均優于商品的IrO2催化劑。相關結果以通訊形式發表在Energy & Environmental Science上 (Energy Environ. Sci., 2016, DOI: 10......閱讀全文
電解水制氫催化劑非貴金屬介紹
構建電催化劑的元素。根據其物理和化學性質，大致將這些元素分為三組：①貴金屬鉑(Pt)——目前常見的貴金屬HER電催化劑；②用于構建非貴金屬電催化劑的過渡金屬元素，主要包括鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鉬(Mo)和鎢(W)；③用于構建非貴金屬電催化劑的非金屬元素，主要包括硼(B)
新型低成本非貴金屬電解水催化劑實現18.55％轉換效率
氫能是一種理想的能源載體，開發大規模、廉價、清潔、高效的制氫技術是氫能有效利用的關鍵。電解水由于環境友好、產品純度高以及無碳排放而成為具有應用前景的綠色制氫方法之一。限制電解水制氫大規模應用的最重要瓶頸是如何大幅降低其電能消耗，因而大幅降低制氫成本。其關鍵是發展廉價、易制備的高性能非貴金屬電解水
我所電解水催化劑的貴金屬替代研究取得新進展
氫能源是一種清潔、高效、可再生的理想能源，電解水制氫是實現工業化廉價制備氫氣的重要手段。電解水過程包含析氫和析氧兩個半反應，其中由于析氧反應過程在動力學上的困難性成為了電解水制氫的瓶頸。目前商用的析氧催化劑主要為IrO2和RuO2等貴金屬，其高昂的價格和稀有的儲量制約了這一過程的發展，尋找價格低
大連化物所酸性條件下非貴金屬電解水催化劑方面獲進展
近日，中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室、太陽能研究部研究員韓洪憲和中科院院士李燦團隊與日本理化學研究所教授（RIKEN）Ryuhei Nakamura研究團隊合作，在酸性條件下非貴金屬電催化分解水研究方面取得新進展，相關研究成果發表在《德國應用化學》（Angew. Chem.
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬磷化物
金屬磷化物與普通金屬化合物(如碳化物、氮化物、硼化物和硅化物)具有相似的物理特性，其具有較高的機械強度、導電性和化學穩定性。不同于碳化物和氮化物相對簡單的晶體結構(如面心立方、密堆六方或簡單六方)，由于磷原子的半徑大(0.109 nm)，磷化物的晶體結構是三斜。磷化物中斜方構造子與硫化物類似，但金屬
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬氮化物
金屬氮化物(TMNs)具有獨特的物理和化學性質。一方面，氮原子的加入改變了母體金屬d帶的性質，導致金屬d帶的收縮，使得TMNs的電子結構更類似于貴金屬(如Pd和Pt)。另一方面，氮由于原子半徑小可以嵌套在晶格的間隙中，所以金屬原子的排列總是保持緊密堆積或接近緊密堆積，賦予了TMNs較高的電子導電率。
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬碳化物
1973年，R. B. Levy和M. Boudart發現由于碳化鎢和鉑具有相似的d帶電子密度態，存在一定的類鉑催化行為。上述開創性工作立即引起研究人員極大的興趣，同時開展了以取代高成本貴金屬催化劑為目的的金屬碳化物研究。金屬碳化物耐腐蝕、穩定性好、機械強度高，其電催化壽命較長。除碳化鎢外，許多研究
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬硫化物
功能仿生催化劑的開發是一個重要的進展，為大規模可持續的氫氣生產開辟了道路。盡管自然界存在的固氮酶和氫化酶可以催化析氫反應，但是酶基器件難以為高水平的氫氣生產做出重大貢獻。這些精妙的生物催化劑具有出色的催化選擇性，能夠在自然環境中運作，但在極端條件下(如強酸性和堿性介質)將迅速失活。受到固氮酶和氫化酶
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬硼化物
與金屬磷化物類似，金屬硼化物材料也具有一定的HER催化活性，已獲得研究人員的關注并進行研究。金屬硼化物(及其合金)可以簡單的通過金屬鹵化物和硼氫化鹽溶液反應制備。例如，已對摻雜或純非晶態硼化鎳(Ni2B)在堿性介質中的HER電催化性能進行探索。最近，硼化鉬(MoB)在酸性和堿性條件下均具有較好電催化
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬硒化物
硒(Se)和硫(S)都是元素周期表VIA族的元素，硫在第三周期，硒在第四周期。因此這兩個元素不僅一些有相似之處，也有不同點。類似的是，它們最外層都有6個電子和相似的氧化數。元素的最外層電子排布往往決定了這些元素形成的化合物的化學性質，這意味著相對于金屬硫化物，金屬硒化物對HER也有相似的活性。隨著對
電解水制氫催化劑應用
在寬pH范圍內開發高效穩定的電解水制氫催化劑，對緩解能源危機具有重要意義。一種錨定在高熵稀土氧化物（HEREOs）空位上的Pt納米顆粒（NPs），用于電解水高效制氫方法由南開大學杜亞平教授和香港理工大學黃勃龍教授等人首次報道。所制備的Pt-(LaCeSmYErGdYb)O表現出優異的電化學性能，在0
新型非貴金屬催化劑高效廉價
記者近日從中科院獲悉，該院化學所分子動態與穩態結構國家重點實驗室研究員楊新征，通過對金屬酶活性中心結構的模擬，計算設計了高效、廉價的新型非貴金屬催化劑。 楊新征的研究集中在過渡金屬催化的加氫和脫氫反應。這是石化、制藥以及精細化工等領域的基礎，并與二氧化碳轉化利用和可再生能源開發密切相關。 新
Mo摻雜Ni2P電催化析氫電極納米材料研究中獲進展
近日，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所微納技術與器件研究室李越課題組，在電催化析氫電極材料的構筑及應用方面研究取得進展，相關研究結果發表在Nanoscale上，文章被遴選為當期的Inside back cover。 氫能作為無污染的生態清潔能源，備受關注。電解水制氫是實現工業化、廉價
電解水制氫催化劑研究取得進展
氫能因具有高能量密度和無碳排放等特性，被認為是化石燃料的可持續替代品。由風能、太陽能等可再生能源驅動電解水制氫，被學界視為具有前景且可持續制備清潔氫燃料的方法。電化學水分解包含陽極析氧反應（OER）與陰極析氫反應（HER）兩個核心反應。其中，鉑基催化劑在酸性介質中展現出最高的內在活性，但其在質子交換
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
電解水制氫有了長壽命廉價催化劑
中國科學院大連化學物理研究所韓洪憲研究員和李燦院士團隊與日本理化學研究所合作，研發出一種可在強酸條件下長壽命電催化分解水的廉價電催化劑，并有望在大規模可再生能源制氫技術中應用。相關研究成果日前發表在《德國應用化學》上。 將太陽能轉化為俗稱“液態陽光”的“太陽燃料”，是應對未來化石燃料枯竭和氣候
電解水制氫有了長壽命廉價催化劑
中國科學院大連化學物理研究所韓洪憲研究員和李燦院士團隊與日本理化學研究所合作，研發出一種可在強酸條件下長壽命電催化分解水的廉價電催化劑，并有望在大規模可再生能源制氫技術中應用。相關研究成果日前發表在《德國應用化學》上。 將太陽能轉化為俗稱“液態陽光”的“太陽燃料”，是應對未來化石燃料枯竭和氣候
中國科大設計出一種基于鈷納米晶的電解水產氫催化劑
近日，中國科學技術大學教授馬明明課題組設計了一種由鈷納米晶自組裝形成的納米空心球，可以作為催化劑在中性水溶液中高效地催化電解水產生氫氣，并且可以在大電流密度下長時間穩定工作。該研究成果在線發表在Angew. Chem. Int. Ed.（doi:10.1002/anie.201601367）上，
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
電解水中的析氧反應
非貴金屬催化劑的本征活性低。 氫能是一種理想的能源載體，開發大規模、廉價、清潔、高效的制氫技術是氫能有效利用的關鍵。電解水由于環境友好、產品純度高以及無碳排放而成為具有應用前景的綠色制氫方法之一。限制電解水制氫大規模應用的最重要瓶頸是如何大幅降低其電能消耗，因而大幅降低制氫成本。其關鍵是發展廉價、
瑞士開發新型高效廉價電解水納米催化劑
利用太陽能和風能發電，并用所獲得的電能通過電解水生產氫氣，是重要的儲存可再生能源的技術手段。目前使用的加速電解水反應的催化劑有兩類，一種催化效率高但需要使用貴金屬銥材料，致使價格昂貴，另一類價格較低但催化效率不高。 瑞士保羅謝爾研究所（PSI）最近成功開發出一種可用于電解水獲取氫氣的高效納米催
厲害了－儲存可再生能源的技術手段有新突破
記者從科技部網站獲悉，瑞士保羅謝爾研究所（PSI）最近成功開發出一種可用于電解水獲取氫氣的高效納米催化劑，不需要使用貴金屬，因而價格低廉。 據悉，利用太陽能和風能發電，并用所獲得的電能通過電解水生產氫氣，是重要的儲存可再生能源的技術手段。目前使用的加速電解水反應的催化劑有兩類，一種催化效率高但
瑞士開發新型高效廉價電解水納米催化劑
利用太陽能和風能發電，并用所獲得的電能通過電解水生產氫氣，是重要的儲存可再生能源的技術手段。目前使用的加速電解水反應的催化劑有兩類，一種催化效率高但需要使用貴金屬銥材料，致使價格昂貴，另一類價格較低但催化效率不高。 瑞士保羅謝爾研究所（PSI）最近成功開發出一種可用于電解水獲取氫氣的高效納
科學家開發出高效電解水催化劑
中科院化學所分子納米結構與納米技術重點實驗室胡勁松課題組在氫能的清潔獲取與應用方面開展了系列研究，并開發出新型高效電解水催化劑。相關成果日前發表于《美國化學會志》等雜志。 據了解，限制電解水制氫大規模應用的最重要瓶頸是如何大幅降低其電能消耗，從而大幅降低制氫成本。其關鍵是如何有效降低電極上析氧
科學家設計高活性和酸穩定性非貴金屬催化劑
電解水是清潔能源開發利用的重要過程，而制備非貴金屬電解水催化劑是清潔能源開發利用中亟待破解的關鍵難題。目前，在電解水材料的開發中，設計高活性且具有酸性環境中超長的電解穩定性的材料是面臨的一大挑戰。 中國科學院大連化學物理研究所研究員肖建平團隊與日本理化學研究所教授中村龍平團隊合作，通過在金
科學家設計高活性和酸穩定性非貴金屬催化劑
電解水是清潔能源開發利用的重要過程，而制備非貴金屬電解水催化劑是清潔能源開發利用中亟待破解的關鍵難題。目前，在電解水材料的開發中，設計高活性且具有酸性環境中超長的電解穩定性的材料是面臨的一大挑戰。 中國科學院大連化學物理研究所研究員肖建平團隊與日本理化學研究所教授中村龍
科學家設計高活性和酸穩定性非貴金屬催化劑
電解水是清潔能源開發利用的重要過程，而制備非貴金屬電解水催化劑是清潔能源開發利用中亟待破解的關鍵難題。目前，在電解水材料的開發中，設計高活性且具有酸性環境中超長的電解穩定性的材料是面臨的一大挑戰。中國科學院大連化學物理研究所研究員肖建平團隊與日本理化學研究所教授中村龍平團隊合作，通過在金屬氧化物Co
南開團隊研制出高效電解水制氫催化劑
日前，南開大學電子信息與光學工程學院羅景山教授團隊聯合西班牙巴斯克大學科研團隊，在電催化水分解制氫研究中取得重要進展。該聯合團隊利用金屬載體相互作用構筑了堿性條件高活性析氫催化劑，能夠在每平方厘米5安培的大電流密度下穩定運行超過1000小時，滿足了陰離子交換膜電解水制氫技術商業化應用的需求，相關研究
南開團隊研制出高效電解水制氫催化劑
日前，南開大學電子信息與光學工程學院羅景山教授團隊聯合西班牙巴斯克大學科研團隊，在電催化水分解制氫研究中取得重要進展。該聯合團隊利用金屬載體相互作用構筑了堿性條件高活性析氫催化劑，能夠在每平方厘米5安培的大電流密度下穩定運行超過1000小時，滿足了陰離子交換膜電解水制氫技術商業化應用的需求，相關研究
南開團隊研制出高效電解水制氫催化劑
日前，南開大學電子信息與光學工程學院羅景山教授團隊聯合西班牙巴斯克大學科研團隊，在電催化水分解制氫研究中取得重要進展。該聯合團隊利用金屬載體相互作用構筑了堿性條件高活性析氫催化劑，能夠在每平方厘米5安培的大電流密度下穩定運行超過1000小時，滿足了陰離子交換膜電解水制氫技術商業化應用的需求，相關研究