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》。利用等離激元結構提升鈷卟啉分子催化劑的效率用于產生氫氣。課題組供圖據悉,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......閱讀全文
新電極設計提高氫燃料電池性能
該團隊在WooChul Jung教授和材料科學與工程系的Sang Ouk Kim教授的領導下,對金屬納米粒子促進的氧化物電極的反應性進行了分析,在他們的模型中,假設所有粒子參與反應。他們探索了金屬催化劑如何在二氧化鈰基電極表面上激活氫的電化學氧化,并量化反應速率隨適當選擇金屬的速度增加的速度。直徑小
制氫裝備新突破-航天科技集團一院發布2000標方堿性電解制氫裝備
近日,中國航天科技集團有限公司一院航天工程在氫能領域取得了重大突破,正式發布了HTJS-ALK-2000/1.6型號堿性電解制氫裝備,能夠滿足大化工和新能源等應用場景的廣泛需求,制氫效率與運行穩定性均達到行業領先水平。每小時設計產氫量達2000標立方,相比原有產品制氫效能高出一倍,穩定制氫量范圍
新試劑有助用酶催化電解水制氫
法國國家科研中心日前發表公報說,該中心參與的一個研究小組發明一種新試劑,能在試管內激活微生物體內的一種酶,這種酶能催化電解水制氫過程,降低電解水制氫成本。 這種試劑由一種與氫化酶活性中心相似的仿生化合物和蛋白質組成,能夠與不具有活性的氫化酶發生反應,并將其仿生部分轉移至氫化酶中,從而激活氫
甲烷硫化氫重整“新路線”制氫更多更高效
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494374.shtm目前,相較于其他燃料資源,氫氣的能源提供效率更高,具有廣泛的工業用途。而甲烷高溫重整反應是大規模產氫的主要方式之一。然而,相較于常見的甲烷水蒸氣重整和二氧化碳干重整,采用硫化氫對甲烷進
將鎳納米顆粒用作高效氨分解制氫催化劑
以鈉型ZSM-5分子篩為載體,在啡咯啉配體絡合作用下制備均勻分散于ZSM-5分子篩的鎳納米顆粒,用作高效氨分解制氫催化劑。 隨著溫室氣體排放的增加和惡劣氣候的加劇,人類尋找可替代化石燃料的新能源迫在眉睫。氫氣(H2)被認為是最清潔的能源之一。然而,氫氣體積能量密度低,爆炸極限范圍較大(4%
電解水制氫:如何設計金屬碳化物催化劑?
金屬碳化物HER 氫氣是重要的清潔能源,具有來源廣、能量密度高、無污染等優點。電解水制氫是高效、綠色的制氫途徑,但嚴重依賴貴金屬Pt催化劑,亟需發展經濟、高效的非貴金屬電催化劑。過渡金屬碳化物具有類鉑的電子性質和催化行為,是一種潛在的析氫電催化劑。近年來,相關研究工作通過合理的設計策略,調控并
中國科學院金屬研究所實現有機載氫分子高效制氫
最近,中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心研究員劉洪陽團隊與北京大學教授馬丁、清華大學教授李雋、南方科技大學教授王陽剛、中國科學院大學教授周武、香港科技大學教授王寧等團隊合作,通過精準構筑亞納米尺度原子級分散Pd、Pt金屬團簇催化材料,實現有機載氫分子高效制氫,《美國化學學會雜志》 (J
中國科大提出首個光解水制氫儲氫一體化體系設計
近日,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室教授羅毅領導的研究小組成員江俊,與微尺度物質科學國家實驗室教授趙瑾合作,利用第一性原理計算,提出了首個光解水制氫儲氫一體化的材料體系設計,該方案具有低成本、通用性、安全儲氫的優點。相關成果以Combining photocatalytic hyd
中國科大提出首個光解水制氫儲氫一體化體系設計
近日,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室教授羅毅領導的研究小組成員江俊,與微尺度物質科學國家實驗室教授趙瑾合作,利用第一性原理計算,提出了首個光解水制氫儲氫一體化的材料體系設計,該方案具有低成本、通用性、安全儲氫的優點。相關成果以Combining photocatalytic hyd
天津工生所發明生物質制氫的高效節能新途徑
近日,中國科學院天津工業生物技術研究所研究員張以恒及其在美國的同事利用無細胞合成生物學的方法,將玉米秸稈中的葡萄糖和木糖轉變成氫氣和二氧化碳,創造了生物質制氫的高效節能新途徑。該研究目前已獲得一項美國ZL(US Patent 8,211,861),相關成果發表在4月6日出版的《美國國家科學院院刊
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
新合金讓光電催化水解制氫更快捷
據美國物理學家組織網近日報道,美國科學家研制出了一種新的氮化鎵—銻合金,其能更方便地利用太陽光將水分解為氫氣和氧氣,這種新的水解制氫方法不僅成本低廉且不會排放出二氧化碳。 科學家們在美國能源部的資助下,借用最先進的理論計算證明,在氮化鎵(GaN)化合物中,2%的氮化鎵由銻(S
新型催化劑材料可助力質子交換膜電解水制氫
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、教授楊化桂,開發了一種工況穩定、低貴金屬載量負載的納米團簇析氫電催化劑材料(PdHx-WCx),為設計質子交換膜電解水(PEMWE)負載電催化劑提供了新的見解。相關研究發表于《德國應用化學》。PEMWE技術具有制氫速率快、氫
光解水制氫的復合催化劑設計取得新進展
中國科技大學化學與材料科學學院、合肥微尺度物質科學國家實驗室熊宇杰課題組,通過與羅毅研究團隊的江俊和張群在材料設計與合成、理論模擬和先進表征中的 “三位一體化”合作,在光解水制氫方面取得重要進展。研究人員通過設計半導體-金屬復合結構中的半導體表面晶面,首次實現了半導體的內稟性電荷空間分布和半
法發現制氫新配方-高溫高壓下水和橄欖石可生成氫
據美國《科學美國人》雜志網站12月9日(北京時間)報道,來自法國里昂的科學家們對一個自然過程進行了改進,得到了一個可大量快速生產氫氣的新配方,最新發現有望推動氫氣的廣泛應用。 氫被視為化石燃料的最佳替代物,但使用氫氣面臨的最大挑戰是:如何高效且低成本地大規模制造出氫氣,制氫所需要的高昂成本成為其廣
制氫系統為何氧中氫含量高
氧中氫含量高,你說的應該是水電解制氫設備的氧氣純度,氧中氫分析儀也叫氫量分析儀,是檢測氧氣中氫氣的含量,此分析儀一般屬于二元氣體分析儀,熱導原理的較多,在水電解過程中,氫離子的分子量小,滲透能力強,在一定壓力下,溫度環境下很活躍,雖然氫氧小室是隔膜隔離的,但扔會有微量滲透。。。所以水電解制氫系統氧氣
磁鐵助力太空制氧
科學家發表的一項概念驗證研究顯示,磁鐵或使未改裝裝置在微重力下的水分解率提升最多240%,有望為宇航員制取更多氧氣。該研究提出了一種今后有望支持人類太空探索的更高效的技術。相關研究8月18日發表于《自然-化學》。 太空任務需要高效輕便的人類生命支持系統,但當前系統——如國際空間站上的系統——依
新型人工樹葉可更高效地實現太陽光解水制氫
近日,中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心研究員劉崗團隊與國內外多個研究團隊合作,研制出新型仿生人工光合成膜,又稱為人工樹葉,可實現太陽能到化學能的轉化。2月23日,相關研究成果發表于《自然—通訊》。據了解,自然界的植物光合作用可實現太陽能到化學能的轉化,而植物葉子中起光合作用的光系統是以鑲
雙功能催化劑高效電解水制氫研究中取得進展
近期,中國科學院合肥物質科學研究員固體物理研究所納米材料與器件技術研究部孟國文研究員課題組與韓國浦項科技大學合作,在過渡金屬基催化劑的設計合成及其全電解水制氫方面取得新進展,通過優化設計與精準調控,在碳纖維布電極上原位生長制備單分散、超小尺寸過渡金屬磷化物納米晶均勻負載的氮摻雜碳分級納米片陣列,
李燦:高效光電催化全分解水,制氫效率達4.3%
近日,中國科學院院士、中科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李燦團隊在光電催化分解水制氫方面取得新進展,團隊受自然光合作用Z機制的啟發,實現了高效光電催化全分解水過程,該過程的分解水制氫效率達4.3%,是目前文獻報道的最高效率。 前期,李燦團隊通過模擬自然光系統II
新型人工樹葉可更高效地實現太陽光解水制氫
近日,中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心研究員劉崗團隊與國內外多個研究團隊合作,研制出新型仿生人工光合成膜,又稱為人工樹葉,可實現太陽能到化學能的轉化。2月23日,相關研究成果發表于《自然—通訊》。 據了解,自然界的植物光合作用可實現太陽能到化學能的轉化,而植物葉子中起光合作用的光系
高效路徑分析新模型可助力解析復雜系統
華東理工大學藥學院教授萬年峰課題組聯合國內外科研人員,提出了一種全新的路徑分析方法VB-RobM,所需內存更小,計算結果更加精準,且進一步拓展了路徑分析功能,為解析復雜系統中多因子的因果關系提供了更強大的工具,可應用到自然科學、工程技術科學、人文社會科學、醫學科學、農業科學等眾多領域。3月25日
盯著“制氫”走下去
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507965.shtm“脫硫系統、重整和轉化系統、提純和壓縮儲存系統,三大模塊運行正常,達到指標要求。”日前,一款小型分布式制氫裝置原型機由江蘇大學研發成功。研發負責人、江蘇大學新材料研究院副研究員龐勝利介
新研究實現高效光催化氧還原制雙氧水
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497860.shtm近日,廣東省科學院化工研究所環境化學研究中心陳佳志博士團隊研究利用梯形異質結實現高效光催化氧還原制雙氧水。相關研究成果發表于Journal of Catalysis。張云霄為該論文第一
中國科大基于原子精度殼層設計取得光解水制氫新進展
太陽能被認為是21世紀最清潔的能源,而光解水制氫是一種可以直接將太陽輻射能轉化為氫能的途徑,是極具發展潛力的新能源技術。助催化劑可以促進光生電荷分離和提供反應活性位點的作用,已廣泛應用于光催化領域中。盡管貴金屬鉑材料早已證實是一類優異的光解水制氫助催化劑,然而其高成本促使人們一直在尋找降低鉑用量
加錯試劑,迎來電解水制氫催化劑新突破
西湖大學人工光合作用與太陽能燃料中心教授孫立成團隊開發了一種新型非貴金屬催化劑CAPist-L1的制備工藝,即向溶液中人為引入不溶納米顆粒,在常溫、常壓條件下通過簡單浸泡法,一步合成非貴金屬催化劑——CAPist-L1。日前,相關研究成果發表在《自然—催化》。?CAPist-L1材料呈現多孔的透氣結
全球首個可再生能源制氫減排方法學獲批,助力氫能產業高質量發展
由中國氫能聯盟研究院牽頭提出的全球首個可再生能源制氫減排方法學近日在聯合國清潔發展機制(CDM)執行理事會第119次會議上被審批通過,正式成為CDM的第124個大型方法學,填補了全球可再生能源制氫碳減排方法學的空白。 CDM是國際社會最具影響力的碳減排機制,適用于全球各地的減排計劃。CDM方法
加拿大氫能質子交換膜水電解制氫
能源短缺和環境污染已成為制約人類經濟發展和社會進步的兩大全球性的難題。及早進行能源消費結構轉型,實現能源的可持續發展,已得到國際社會的共識。用氫作能源發電是21世紀人類zui理想的能源之一氫能具有資源豐富、可再生、可存儲、清潔環保等特點,其研究越來越受重視。水電解制氫技術主要有堿性電解水[1]、固體