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,以質子交換膜燃料電池為代表的新型清潔能源受到廣泛關注。但該技術存在很多瓶頸,尤其是針對電池陰極的氧還原反應催化劑活性和穩定性較低,制約了電池的輸出功率和充放電循環次數,從而阻礙了質子交換膜燃料電池的商業化進程。 曾杰課題組設計并研制出一種具有超薄鉑鎳合金原子層的核殼型納米催化劑,并實現了對鉑鎳原子比例的調控。這種核殼型納米催化劑的內部為一種低催化活性但非常穩定的鈀核,外部為一種高催化活性的鉑鎳合金,使其不僅具有極高的鉑原子利用率,還兼具氧還原反應所需的高活性表面晶面。 研究表明,該催化劑對于質子交換膜燃料電池陰極氧還原反應的活性高......閱讀全文
新型高活性單原子催化劑提升鋰硫電池性能
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員陳劍團隊和研究員鄧德會團隊合作,在鋰硫電池硫正極單原子催化劑研究方面取得新進展,合成了一種新型P配位單原子Fe催化劑,提升了鋰硫電池性能。相關成果發表在《先進功能材料》上。 鋰硫電池因其高能量密度優勢,被視為最具應用前景的下一代二次電池之一。然而,硫正極
過程工程所制備高活性燃料電池氧氣還原反應電催化劑
當前,全球能源危機的到來及環境污染問題的日益嚴重迫使人們越來越多地關注可持續能源的開發利用,包括可持續能源的儲存與轉化。燃料電池與金屬-空氣電池等是屬于可持續能源利用技術的范疇,其中陰極上氧氣還原反應(ORR)的催化劑決定了電池性能的好壞,從而決定了能量轉化效率以及電池成本的高低。鉑或鉑的合金是
活性炭催化劑的基本介紹
活性炭催化劑廣泛應用于高純度氣體、液體、石化行業中作為催化劑載體。也可以用于石化行業脫硫、脫臭等應用。 說明:活性炭本身是具有催化活性的物質。活性炭在氯化,脫氯化氫等的 鹵化,脫鹵化,脫硫等反應以及氧化,烷烴的氧化脫氫,脫氫及分解,異構化等各種化學反應中呈現活性,并已在工業上使用。有關自由基的
電池催化劑的作用原理
燃料電池的反應物主要是氣體或者某些液體(如甲醇)的蒸氣.鉑絲,部分金屬的氧化物具有吸附氣體的功效(形成較復雜的絡合物),使更多的氣體分子聚集到電極上,增大了電極上氣體的分壓,增加了分子間碰撞的幾率,達到催化反應的效果.
研究揭示顯催化劑的真實活性表面
鎳金雙金屬納米催化劑在二氧化碳加氫反應中的結構演化和反應性能 近日,中科院大連化學物理研究所副研究員劉偉、楊冰與上海高等研究院研究員髙嶷團隊及南方科技大學副教授谷猛團隊合作,利用原位電鏡,在原子尺度上直接觀察了鎳金雙金屬納米催化劑在反應中的動態演變過程,揭示了該催化劑在二氧化碳加氫反應中的真實表面
聚丙烯超高活性催化劑研發成功
日前,由中國石化北京化工研究院、上海石化和中國石化催化劑分公司共同承擔的HA催化劑的工業應用試驗項目通過中國石化股份公司科技部組織的鑒定,專家建議加快HA催化劑的推廣應用。 HA催化劑是一種超高活性、高定向性、高氫調敏感性的新型非鄰苯二甲酸酯類聚丙烯球形催化劑,在低烷基鋁濃度條件下仍保持超高
新型陽極析氧催化劑反應活性大幅提升
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、楊化桂,在質子交換膜電解水制氫領域取得重要進展。相關研究發表于《先進材料》。可再生能源驅動的電解水技術被認為是最清潔、最有前景的大規模制氫技術之一,其中質子交換膜電解水(PEMWE)因其制氫速率快,制氫純度高,制氫輸入功率范
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
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,
沸石分子篩催化劑活性位研究取得進展
近日,中國科學院精密測量科學與技術創新研究院在沸石分子篩活性位研究方面取得進展。該研究發現,水能誘導超穩Y(USY)分子篩中“NMR-Invisible”鋁物種形成協同活性位,提高催化劑對二乙醚制乙烯的反應活性。沸石分子篩憑借規則有序的微孔結構和可調控的酸性,在石油化工與精細化工領域廣泛應用。在分子
催化劑表面的缺陷為什么是活性位點
在化學反應里能改變反應物化學反應速率(提高或降低)而不改變化學平衡,且本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發生改變的物質叫催化劑(固體催化劑也叫觸媒)。據統計,約有90%以上的工業過程中使用催化劑,如化工、石化、生化、環保等。[1]催化劑種類繁多,按狀態可分為液體催化劑和固體催化劑;按反應體系的
研究提出全新高活性產氫催化劑穩定策略
氫能被認為是未來全球能源體系的重要支柱。高效、穩定、低成本的氫能生產已成為能源科技發展的關鍵挑戰。近日,中國科學院大學教授周武團隊與北京大學教授馬丁團隊合作,在《自然》(Nature)上發表了題為Shielding Pt/γ-Mo2N by Inert Nano-overlays Enables
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
非常規、高活性鉻基合成氨催化劑
近日,大化所復合氫化物材料化學研究組(DNL1901)陳萍研究員、郭建平研究員團隊與德國馬普學會煤化學研究所Weidenthaler教授、廈門大學吳安安副教授合作,發現了一種Ba-Cr四元氮氫化物(nitride-hydride)催化劑,在較為溫和的條件下實現了氨的催化合成。 氨不僅是氮肥的主
Advanced-Science:氧氣析出反應催化劑活性研究中取得進展
中國科學院上海微系統與信息技術研究所信息功能材料國家重點實驗室助理研究員劉吉山與美國西北太平洋國家實驗室的合作者在Advanced Science上在線發表了題為Tuning the Electronic Structure of LaNiO3 through Alloying with Str
氣相色譜法檢測裂化催化劑微反活性
? ? ? 方法/原理/步驟 ? ? ? 1.實驗部分 1.1儀器與試劑 氣相色譜儀,配氫火焰離子化檢測器(FID);N2000色譜工作站(湖南創特科技發展有限公司);裂化催化劑微活性測定儀。 原料油:直餾輕柴油235-337℃餾分(湖南創特科技發展有限公
活性氧化鋁作為催化劑及載體的應用
用作催化劑載體的氧化鋁按其物理化學性能及氧化鋁所起的作用,可歸納為以下幾種類型: (1)高溫氧化鋁載體。此類氧化鋁比表面積很小,具有耐高溫性、耐化學性以及較高的機械強度,所以能耐惡劣的操作條件。由于氧化鋁的惰性,高溫氧化鋁載體不會成為引起副反應和選擇性下降的潛在活性源,也不會成為催化劑體系的潛
對于鋰電池系統是否溫度越高電池活性越大,續航越長?
最近流傳一種說法,叫做電池溫度越高,續航里程就越長,其實并不是溫度越高,電池活性越大,續航里程越長,續航里程長短,其實有很多因素來決定的,因為從電池的結構上面就能夠看得出溫度越高的話,那么會導致電池出現自燃起火爆炸的這種情況。因為對于電池來講,它產生的熱量主要還是要取決于電池的類型電池的工作狀態,以
用于鋅空氣電池的新型高效催化劑面世
記者5日獲悉,來自安徽工業大學等單位的科研人員設計了一種通過界面錨定策略精準調控單原子之間距離的通用方法,并利用該方法成功開發出新型高效催化劑——雙原子鐵催化劑。該催化劑在鋅-空氣電池中表現優異,性能超越貴金屬鉑。相關研究成果在線發表于《自然·通訊》雜志。鋅-空氣電池也稱為鋅-氧空氣電池,是一種體積
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
研究人員發展高活性電催化氧還原反應催化劑
電催化氧還原反應(ORR)是能源轉換和存儲中的重要環節,在催化的d-帶中心理論的指引下,目前的電催化劑設計與制備正從貴金屬向過渡金屬基材料的方向發展以降低能源轉換的成本。通常主族金屬元素由于本身非局域化的外層電子導致其缺乏合適的半滿軌道進行多電子催化而被認為活性較差,因而基于主族s區金屬制備的材
鋰離子電池活性電極材料的簡介
鋰離子電池性能的提高主要由正負極活性電極材料和電解液來決定。本書重點介紹活性電極材料。經過數十年的研究,有些活性電極材料沒有獲得實際應用而被淘汰;有些正在獲得應用;還有一些潛在的活性電極材料為研究者所關注。本書從結構和電化學兩個方面系統地介紹了鋰離子電池材料,分析了被淘汰的材料未能應用的原因、為
鋰離子電池的正極活性物質介紹
鈷酸鋰:正極活性物質,鋰離子源,為電池進步鋰源。非極性物質,不規則形狀,粒徑D50一般為6-8 μm,含水量≤0.2%,一般為堿性,pH值為10-11左右。錳酸鋰:非極性物質,不規則形狀,粒徑D50一般為5-7 μm,含水量≤0.2%,一般為弱堿性,pH值為8左右。導電劑:鏈狀物,含水量< 1%,粒
美開發出高性能合金燃料電池催化劑
美國布朗大學研究人員開發出一種新型合金催化劑,既可以減少貴金屬鉑的用量,又具有良好的性能,其活性和耐久性指標都超過了美國能源部制定的2020年車用電催化劑技術指標,具有廣闊應用前景。 鉑催化劑成本高昂,是阻礙氫燃料電池廣泛使用的重要因素之一。要降低成本,將鉑與其他廉價金屬結合制成合金催化劑是一
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
碳納米管或可作燃料電池催化劑
美國戴頓大學的科學家們通過研究發現氮摻雜的碳納米管將有可能替代燃料電池中價格昂貴的鉑催化劑,這一發現將有可能降低燃料電池的成本。目前的燃料電池技術因受制于其催化劑成本及其耐用性問題而遲遲無法實現大規模應用。該研究團隊日前發現,在垂直排列的碳納米管陣列中,有一些碳原子被氮原子所替換,這種碳納米管陣
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