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Co3O4中摻入Mn元素，制備了尖晶石構型的Co2MnO4材料，理論計算和實驗驗證其在電解水過程中實現了超高效安培級電流密度電解水活性，并同時實現在酸性環境中超長的電解穩定性（大于1500小時）。相關研究成果于2月15日發表于《自然—催化》雜志。研究人員表示，目前，能夠在一定程度上同時實現高活性，且具有酸性環境中超長的電解穩定性這兩個目標的電催化材料往往含有貴金屬銥，這遠遠無法滿足人類可持續的發展需求。因此，從地球中儲量更為豐富的材料中設計高效且高穩定性的電解水催化劑是當前研究的重點。肖建平團隊基于第一性原理密度泛函理論計算，從分子和原子......閱讀全文
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
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
增強非貴金屬電催化劑析氫活性和穩定性之化學摻雜
金屬和金屬合金電催化活性趨勢與電催化劑的電子結構和性質有關。同樣，“促進”物種對某些電催化劑本征活性的影響已有報道。因此可利用摻雜來調整電催化劑的電子特性，將缺電子或富電子的物質引入主體材料，可以調整其費米能級，改善其它電學性能，進而增強其電催化活性。上述摻雜物種也可能改變催化中心的氧化態以改變其本
增強非貴金屬電催化劑析氫活性和穩定性之構筑納米結構
眾所周知，電催化電流的大小與電催化劑的有效表面積息息相關。對電催化劑的化學組成或構相進行調整可增加催化活性中心的區域密度，而改變形貌(如納米結構)即提升實際表面積也可增加可用的活性位點。不改變每個位點的反轉頻率(TOF)，簡單地通過電催化劑表面褶皺以增加可用位點的數量，定會提高整體電催化性能。這可能
增強非貴金屬電催化劑析氫活性和穩定性之導電基底復合
高活性電催化劑(特別是導電性能較差)可通過與導電助劑制備復合材料增強導電性，上述導電助劑包括炭黑、納米碳纖維或超細纖維、石墨碳、rGO、碳納米管以及聚合物等。將電催化材料與導電基底進行整合通常可改善其性能和穩定性，由于將電催化劑直接與導電基底復合確保了電子傳輸通路阻抗較低并減少了電催化劑物理分層的可
科學家制備出高活性高穩定性鐵單原子催化劑
?圖為：?Fe-Nx/C的合成路徑以及電鏡表征圖 對于減少貴金屬在可持續能源技術研究中的消耗來說，探索具有良好氧還原活性、穩定性的非貴金屬催化劑是至關重要的。近年來，單原子Fe錨定在N摻雜碳(Fe-Nx/C)上的催化劑因其具有最大的原子利用率和較高的本征活性而受到了廣泛關注。 近日，中
我國科學家制備出高活性高穩定性鐵單原子催化劑
對于減少貴金屬在可持續能源技術研究中的消耗來說，探索具有良好氧還原活性、穩定性的非貴金屬催化劑是至關重要的。近年來，單原子Fe錨定在N摻雜碳(Fe-Nx/C)上的催化劑因其具有最大的原子利用率和較高的本征活性而受到了廣泛關注。圖為： Fe-Nx/C的合成路徑以及電鏡表征圖 近日，中科院青島生物
硒酸蝕刻輔助空位工程用于設計析氧反應高活性電催化劑
復旦胡林峰&東南大學孫正明&南京工大邵宗平Adv. Mater. 發展環境友好型和可持續的轉化技術對可再生能源的儲存和利用具有重要意義。例如，通過電化學水分解制氫被認為是可再生能源便捷儲存和高質量利用的最有前途的方法之一，但它的實際應用很大程度上取決于成本和效率。水分解涉及兩個半反應，即陽極的
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
科學家通過抗分散策略阻斷貴金屬催化劑活性衰減
華東理工大學化學與分子工程學院、綠色化工與工業催化全國重點實驗室教授郭耘，費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心教授戴升，聯合北京大學化學與分子工程學院教授馬丁，發現在丙烷完全氧化工況下，鉑/氧化鈰（Pt/CeO2）催化劑因Pt納米團簇轉化為單原子“旁觀者”導致失活的機制，并提出通過氧化鈮（NbOX）
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)
中科大強金屬載體相互作用（SMSI）催化劑新進展
近日,中國科學技術大學張穎課題組在強金屬-載體相互作用（SMSI）催化劑方面取得重要進展。研究者首次發現了強金屬磷化物-磷酸鹽載體相互作用（SMPSI），提出了解決非貴金屬催化劑的催化活性、選擇性、穩定性和抗氧化能力較差，特別是在水相和酸性環境中應用受限的全新方案，拓寬了SMSI的應用范圍。相關
中國科大非貴金屬納米催化劑研制取得進展
近日，中國科學技術大學教授曾杰課題組在非貴金屬納米催化劑CuNi合金納米晶研制上取得新進展。研究人員通過在一步合成法中使用嗎啉硼烷作為還原劑，成功制備了CuNi合金八面體和立方體，并在A3偶聯反應中研究了CuNi合金晶面和組分與其催化性能之間的構效關系，實驗結果表明Cu50Ni50立方體的催化活
高指數晶面氧化鈷催化劑可替代貴金屬
近日，中科院金屬所與中科院寧波材料技術與工程所、中國工程物理研究院科研人員合作，利用碳包覆鈷磁性納米膠囊結構中缺陷石墨殼層的束縛作用，合成了富含高指數晶面的氧化鈷催化劑，在甲烷催化燃燒反應中體現出可替代貴金屬鈀、鉑的潛力。相關結果在線發表于《自然—通訊》。 研究人員通過原位氧化方法將碳包鈷納米
高指數高催化活性的貴金屬凹面納米鈀研究獲進展
特定形貌貴金屬納米鈀在催化、腫瘤光熱治療等領域有重要的應用前景。其形貌及尺寸的可控合成一直備受關注，貴金屬納米鈀的形貌調控 有幾個瓶頸：首先，分步生長工藝復雜難以調控；反應機制不清晰，難于實現放大批量制備。中國科學院深圳先進技術研究院蔡林濤課題組成員謝曉濱、高冠慧等針 對以上難點，成功地發展
新策略實現高活性高穩定性制環氧乙烷
近日，中國科學院大連化學物理研究所包信和院士、研究員汪國雄和研究員高敦峰團隊在乙烯電催化轉化利用方面取得新進展，提出反向單原子摻雜策略，實現了高活性高穩定性的乙烯電催化環氧化制環氧乙烷，相關成果發表在《德國應用化學》上。環氧乙烷是一種用途廣泛的重要化工產品，目前工業上主要通過較高溫度和壓力下乙烯和氧
高效非貴金屬析氫電催化研究獲進展
復旦大學材料科學系吳仁兵、方方教授團隊在高效非貴金屬析氫電催化劑方面獲新進展，相關研究成果近日發表于《先進材料》。 氫能作為一種原料豐富、燃燒值高、零污染的清潔能源，被科學家和大眾寄予了很高的期望。要想發展氫能技術，不可或缺的一步就是把水通過電化學反應轉換成氫氣，但析氫反應所需過電位較高，需要
析氫反應電催化劑研究：新材料替換鉑金
復旦大學26日發布，該校材料科學系吳仁兵、方方教授團隊在高效非貴金屬析氫電催化劑方面獲新進展，相關研究成果近日發表于國際期刊《先進材料》。圖片來源于網絡 氫能原料豐富、燃燒值高、零污染，被科學家和大眾寄予厚望。要想發展氫能技術，不可或缺的一步就是把水通過電化學反應轉換成氫氣，這就是析氫反應。但
合肥研究院在選擇性加氫催化轉化方面取得進展
近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所環境與能源納米材料中心在選擇性加氫催化轉化方面取得新進展，構筑了具有超高催化活性、選擇性以及穩定性的包含Co-Nx活性位點的非貴金屬催化劑。相關研究成果發表在國際期刊《先進材料》上(Adv.Mater. 2019, DOI: 10.1002/adm
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
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
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
類酸催化劑助力堿水電解制氫
析氫反應（HER）是一種利用電力和催化劑，將水轉化為氫氣的技術。在堿性電解水制氫領域，鉬鎳合金催化劑因高活性、穩定性好，且成本低于貴金屬，成為貴金屬催化劑的有力替代者。但因其活性位點的不確定性，限制了高效鉬鎳合金堿性析氫催化劑的合理設計與開發。 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所團隊制備了
二維層狀介孔非貴金屬電催化劑的高效催化氧還原反應
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
青島能源所在非貴金屬電催化劑研究中取得系列進展
貴金屬催化劑（如鉑，Pt）具有很高的催化活性，是電化學能量轉換與儲能過程的核心材料，但高昂的成本限制了其在產業化中的廣泛應用。近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所仿生能源系統團隊負責人崔光磊等，對金屬氮化物（TiN、MoN等）、氧化石墨烯等非貴金屬納米結構材料進行了系列研究，成
青島能源所開發出高效高穩定性納米雜化結構催化劑
設計開發高效、穩定的負載型非貴金屬催化劑代替貴金屬催化劑一直是催化領域的重要研究方向。近年來，Fe-N-C非貴金屬碳納米雜化材料，由于其具有優異的氧化還原性能，及其金屬Fe的地球儲量豐富、無毒、生物兼容性強及環境友好等優勢，受到了科研工作者的廣泛關注，并被廣泛應用于電催化反應，如HER、ORR及
蘭州化物所生物質平臺化合物轉化研究取得新進展
生物質是唯一可再生的有機碳資源，是替代石油生產燃料和化學品的理想選擇。因此發展生物質轉化制燃料和化學品的新路線和新方法，是未來可持續能源體系發展的重要目標。然而，將富氧的生物質原料加氫脫氧轉化為類石油基產品時都需要大量的貴金屬催化劑，如鉑、鈀、釕等，這成為生物煉制大規模應用的一個重要瓶頸。因此，
科學家設計出非天然手性氨基酸合成方法
研究人員近日宣布，他們設計出一種“非天然手性氨基酸”的簡易合成方法，有望推動化學工業尤其制藥業的發展。 氨基酸是含有氨基和羧基的一類有機化合物的通稱，是生物功能大分子蛋白質的基本組成單位。非天然手性氨基酸的分子為“對映異構體”，其在藥物開發、化工合成、催化工業等領域具有重要作用。研究團隊負