在中科院“百人計劃”和國家自然科學基金項目支持下,中科院蘭州化學物理研究所清潔能源化學與材料實驗室低維材料與化學儲能課題組在直接甲醇燃料電池陽極催化劑的合成與性能研究領域取得新進展。 直接甲醇燃料電池具有低溫快速啟動、結構簡單、燃料易儲存、環境污染小等優點,可用于不間斷通訊設備和便攜式電子產品。然而,高昂的陽極催化劑成本阻礙了其商業應用。通過載體選擇和催化劑結構設計可以提高催化劑的活性與穩定性,并且有效降低成本。 研究人員以石墨烯為載體,采用步驟簡單、環境友好的制備方法,合成了擔載型樹突狀結構的鉑鎳合金催化劑。該催化劑具有極大的電化學活性面積,甲醇催化活性和穩定性遠遠高于商業的PtRu/C催化劑。與雙貴金屬體系(鉑金、鉑鈀、鉑釕)催化劑相比,鉑鎳合金催化劑制備成本低且工藝簡單。相關工作發表在Electrochem. Commun. (2012, 23, 72–75)。 此外,該研究小組還制備了石墨烯擔載......閱讀全文
由于石墨烯獨特的物理化學性質及其與其它材料的協同效應,以石墨烯為基礎的復合催化劑在電催化、光催化領域引起科研工作者的廣泛關注,并取得一系列重要進展。相比之下,石墨烯基催化劑在熱催化領域的發展仍較為緩慢。這主要歸因于石墨烯基催化劑在熱催化中的固有缺點:首先,石墨烯納米片之間的強π–π相互作用力使催
在中國科學院、科技部、國家自然科學基金委的大力支持下,化學研究所有機固體院重點實驗室相關研究人員在石墨烯的可控制備和性能研究方面取得系列進展,相關結果發表在PNAS、JACS (2篇)、Adv. Mater.(3篇),并應邀在Acc. Chem. Res.雜志上發表了述評。 石
電催化分解水制氫是減少環境污染及實現可再生清潔能源的重要途徑。開發高效、穩定的制氫催化劑具有重要的科學價值和現實意義。石墨烯材料因其具有比表面積大、導電性好、穩定性高等優勢,被廣泛應用于電催化分解水制氫的研究中。但目前為止,石墨烯材料還僅僅作為催化劑的載體使用,通過助催化劑的負載或者雜原子摻雜等
燃料電池因具有高效和環境友好等優點,被認為是21世紀的重要動力來源。燃料電池陰極氧還原反應是總體性能提升的限制因素,催化氧還原反應中使用最多的是貴金屬鉑基催化劑,但面臨著高成本和低穩定性等問題。因此,研制新型的具有高催化性能的非貴金屬催化劑顯得尤為重要。近日,內蒙古大學的張軍教授課題組采用一種普
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。由于燃料電池車只排放少量的水,
2,5-二甲酰基呋喃(DFF)是制備多種化學品中間體、聚合物材料、藥物、液體燃料等的重要前驅體,通常通過5-羥甲基糠醛(HMF)選擇性氧化制備。HMF含有多種官能團(C=O,C=C,C-O),是一種重要的生物基平臺化合物,其催化氧化制備DFF反應過程主要采用金屬(如Ru、Au,Pt,Pd,Co、
性能優越的終極散熱片或將成為可能,這一切將得益于石墨烯。石墨烯,一種只有一個原子厚度的碳材料,可以作為媒介使得垂直排列的納米碳管能夠生長在任何物質表面。 金剛石則也包括在內。美國賴斯大學和本田研究所的科學家們就研究出了這樣的金剛石薄膜、石墨烯結構和納米管結構,該研究發表在《科學》雜志上。
大面積、高質量石墨烯在傳感器和透明導電應用方面有著重大需求,而化學氣相沉積法是一種被廣泛應用在金屬催化劑上生長石墨烯薄膜的方法。然而,由于石墨烯和金屬之間有著不同的熱膨脹系數(Cu:2.6×10-5/ ℃, graphene:-2.0×10-6/ ℃),生長過程中難免會產生皺紋和裂縫,降低單層石
石墨烯材料具有獨特的物理和化學性質,在能源、催化和環境等領域有廣闊的應用前景。近年來,鐵基磁性納米粒子因其價格低廉、可磁性分離、催化活性好等優點而被用于設計和制備非均相類Fenton催化劑。經典的芬頓 Fenton (Fe2+/H2O2) 反應可以產生高活性的羥基自由(?OH),然而它在降解有機
石墨烯材料具有獨特的物理和化學性質,在能源、催化和環境等領域有廣闊的應用前景。近年來,鐵基磁性納米粒子因其價格低廉、可磁性分離、催化活性好等優點而被用于設計和制備非均相類Fenton催化劑。經典的芬頓 Fenton (Fe2+/H2O2) 反應可以產生高活性的羥基自由(?OH),然而它在降解有機
現代工業化和城市化快速發展,資源特別是能源消耗持續增長的同時,區域性大氣污染問題越發突出。揮發性有機污染物(volatile organic compounds,VOCs) 是大氣環境污染物的重要組成部分,對人類生存和健康影響巨大,它的控制排放、治理污染不容忽視。本團隊致力于環境功能材料的研發及
中科院大連化物所鄧德會副研究員和包信和院士帶領的研究團隊,在長期研究二維催化材料和納米限域催化的基礎上,成功地將FeN4結構限域在納米石墨烯骨架中,使其具有優異的催化活性和穩定性,能夠在室溫甚至0℃高選擇性地催化氧化苯生成苯酚。這一研究結果給低溫下高效選擇氧化的非貴金屬催化
近日,中國科學院大連化學物理研究所二維材料與能源器件創新特區研究組研究員吳忠帥團隊與上海同步輻射光源研究員姜政團隊合作,開發出一種多氧配位單原子鎳負載石墨烯二維催化劑,具有高活性、高穩定性的電化學析氧性能。 清潔能源如太陽能、風能的波動性、隨機性造成了大量的清潔能源廢棄。電催化分解水生成氫氣是
近日,大連化物所研究員黃延強與新加坡南洋理工大學教授劉彬合作,在二氧化碳轉化領域取得新進展,相關工作發表在《先進功能材料》上。圖片來源于網絡 二氧化碳電化學還原反應是實現碳資源循環利用的有效途徑。由于二氧化碳分子相對穩定、電化學還原反應產物復雜,因此設計性能優異的催化劑以降低過電勢、提高反應選
近日,大連化物所研究員黃延強與新加坡南洋理工大學教授劉彬合作,在二氧化碳轉化領域取得新進展,相關工作發表在《先進功能材料》上。 二氧化碳電化學還原反應是實現碳資源循環利用的有效途徑。由于二氧化碳分子相對穩定、電化學還原反應產物復雜,因此設計性能優異的催化劑以降低過電勢、提高反應選擇性和穩定性是二
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員黃延強與新加坡南洋理工大學教授劉彬合作在二氧化碳轉化領域取得新進展,相關工作發表在《先進功能材料》(Advanced Functional Materials)上。 二氧化碳電化學還原反應是實現碳資源循環利用的有效途徑。由于二氧化碳分子相對穩定、電化
日前,中科院寧波材料所成功研制出基于石墨烯空氣陰極的千瓦級鋁空氣電池發電系統,該電池系統能量密度高達510Wh/kg、容量20kWh、輸出功率1000W。 為了滿足不斷發展的智能電網、移動通訊、電動汽車和應急救災的需要,迫切需要開發能量高、成本低、體積小、壽命長的新型化學電源。傳統通訊基站一般
為了滿足不斷發展的智能電網、移動通訊、電動汽車和應急救災的需要,迫切需要開發能量高、成本低、體積小、壽命長的新型化學電源。金屬空氣電池(也稱為金屬燃料電池)是一種將金屬材料的化學能直接轉化為電能的化學電源。金屬空氣電池具有能量密度高、價格低廉、資源豐富、綠色無污染、放電壽命長與安全環保等優勢,
在國家自然科學基金委員會重大項目資助下,中國科學院化學研究所石墨炔研究團隊建立了原子催化的新理念,改變了傳統的催化觀念,實現了該領域至今沒破的難題。研究成果以“Anchoring zero valence single atoms of nickel and iron on graphdiyne
近年來電解水制氫受到廣泛關注,尋找能替代貴金屬的廉價高效的電催化劑成為當下研究熱點。石墨烯由于具有良好的導電性、優異的化學穩定性以及易于化學修飾等優點,引起了科研人員的廣泛關注,人們致力于將其發展成為高活性的電解水制氫催化劑。已有研究結果表明通過氮等雜原子摻雜可以調控雜原子近鄰碳原子的電子結構,
近日,我所催化基礎國家重點實驗室、太陽能研究部李燦院士、宗旭研究員、馬偉光博士等人發展電催化技術將天然氣中二氧化碳(CO2)和硫化氫(H2S)資源化轉化的研究取得進展,相關研究成果發表在《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。 天然氣的主要成分為甲烷(CH4),同時伴隨產
近日,催化基礎國家重點實驗室鄧德會研究員團隊成功實現電催化高效分解硫化氫制備高純氫氣,為消除硫化氫污染物同時耦合制備綠色氫能源提供了新思路。 硫化氫是一種在石油化工中廣泛存在的有毒氣體,但同時也是一種潛在的制氫原料。目前工業上采用克勞斯方法處理硫化氫,但只回收得到硫粉,氫組分以水蒸氣的形式被排
中科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的石墨烯團隊成功開發高質量石墨烯粉體,并通過和上海新池能源科技有限公司合作進行中試量產,所生產的石墨烯粉體成功應用于中國首個純石墨烯粉體產品-柔性石墨烯散熱薄膜。 4月2日,貴州新碳高科有限責任公司和上海新池能源科技有限公司聯合在貴
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員黃延強、中科院院士張濤團隊與新加坡南洋理工大學教授劉彬合作,首次將氮摻雜石墨烯錨定的Co單原子催化劑應用于類芬頓反應中。相關研究結果以全文形式發表在《美國化學會志》(J. Am. Chem. Soc.)上,并被邀請作為JACS當期封面文章。 近年來,以催化過
“一秒鐘內下載一部高清電影,手機的充電時間縮短到一分鐘,這些都有可能在2024年前后實現,靠的僅僅是一個小小的石墨烯器件。”在兩年前的一場報告會上,中國科學院院長白春禮曾作出如上預測。 近日,“石墨烯及其復合材料規模化制備與應用”項目負責人,復旦大學聚合物分子工程國家重點實驗室教授盧紅斌透露:
化學氣相沉積(CVD)是生長大面積高質量石墨烯的有效方法之一。在石墨烯的CVD生長過程中,需要使用金屬催化劑,石墨烯需要轉移才能構筑電學器件,與當前的半導體加工工藝不兼容,同時轉移會造成石墨烯的褶皺、破損和降低其電學性能。如能在絕緣襯底上實現石墨烯的無金屬催化生長,那就不需要轉移可直接構筑電學器
PE原子吸收光譜儀在輕工、紡織、玩具、石化中的應用 PE原子吸收光譜儀膨化脫墨廢水的特性研究 L′vov 平臺技術用于石墨爐原子吸收光譜法測定牙膏中的鉛 填充玩具中唾液浸出物中重金屬殘留的測定 染料中鉛的測定 生態紡織品中重金屬殘留總量的測定 草類原料
在知乎搜索“生化環材”,會自動跳出關聯詞:“勸退”、“轉行”、“四大天坑”。 知乎,已成為國內生化環材勸退的第一陣地。 2019年11月,一位研一新生在知乎上提問:「2020年了,生化環材還是四大天坑嗎?」圖片來源:網頁截圖 結果吸引來809條回答,內容無一例外都是勸退,最新一個回答寫在今
近年來,石墨烯作為一種新型的碳材料,因其許多獨特優異的性質引起了人們的廣泛關注和極大興趣。石墨烯的可控制備是開展石墨烯基礎研究和應用開發的前提,是目前亟待解決的重大科學問題之一。在眾多石墨烯的制備方法中,化學氣相沉積法(CVD)因兼有高質量和宏量制備的優點已成為石墨烯生長的最重要方法之一。 最
近期,固體所梁長浩研究員課題組在高分散超細鉑/二氧化錫/還原石墨烯復合材料(Pt/SnO2/rGO)研究方面取得新的進展,相關工作已在Nano Energy上發表(Nano Energy, 2016, 26, 699-707)。 燃料電池作為一種高效、安全、清潔的化學能源而受到眾多研究者的廣泛