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大连化物所研制酸性条件下长寿命非贵金属电解水制氢催化剂
发布时间:2024-01-26 18:45:56   作者: 半岛综合

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部研究员韩洪宪和中科院院士李灿团队与日本理化学研究所教授(RIKEN)Ryuhei Nakamura研究团队合作,在酸性条件下非贵金属电催化分解水研究方面取得新进展,相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。

  将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳能燃料”,是应对未来化石燃料枯竭和气候平均状态随时间的变化的重要可再次生产的能源策略。近年来,太阳能等可再次生产的能源发电逐步成为最为廉价的发电技术。利用光伏发电驱动电解水(PV-E)制氢,是目前最为可行的大规模可再次生产的能源制氢技术之一。在众多电解水技术中,质子交换膜(PEM)电解水技术受到广泛关注。但是迄今为止,只有贵金属IrOx能在PEM酸性环境和阳极极化条件下稳定分解水,这极大限制了PEM电解水技术的大规模应用。因此,开发能够取代贵重金属Ir的廉价、高效、酸性稳定的析氧(OER)催化剂,对发展PV-PEM大规模制氢技术特别的重要。太阳能研究部长期致力于光催化、光电催化和电催化分解水技术:在电催化方面,相继发展了镍铁氢氧化物(Angew. Chem. Int. Ed.,2014;J. Am. Chem. Soc.,2016)、多金属双功能催化剂FeCoNi(ACS Catal.,2018)、CoOx纳米颗粒催化剂(Chem. Sci.,2017)、单核锰水氧化催化剂(Nature Catalysis,2018)等分解水电催化剂。然而,这些催化剂均面临酸性条件下稳定性不高的问题。

  目前,尚没有关于在酸性条件下长寿命稳定分解水的非贵金属电催化剂的相关报道。该工作中,科研人员发现γ-MnO2在特殊电位窗口范围内,可实现酸性条件下稳定的水分解性能,并实现了8000多小时的稳定性测试。该合作研究团队利用原位光谱电化学等分析方法,系统地研究了γ-MnO2在酸性条件下电催化水氧化反应的活性、稳定性等问题,确定了γ-MnO2酸性条件下分解水的活化、水氧化反应和腐蚀失活反应的三种电势相关性。实验表明,控制电解水反应在一定的OER电位窗口范围内进行是γ-MnO2在酸性条件下稳定工作的一个必要条件。这一工作为发展能够取代IrOx的过渡金属基的廉价、稳定高效的OER电催化剂提供了新的思路。

  该工作得到国家自然基金委项目、科技部重点研发计划纳米科技专项、RIKEN国际项目助理研究计划(IPA)等资助。

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  北极星氢能网获悉,1月17日,由国华投资(氢能公司)牵头申报的国家重点研发计划“氢能技术”1.1专项“十兆瓦级碱性-PEM混合制氢系统关键技术与示范”正式收到科技部立项批复文件,进入实施环节。构建电-氢协同体系是加快可再次生产的能源规模化发展的重要方法。然而,单一碱性电解水(ALK)或质子交换膜(PE

  北极星氢能网获悉,1月18日,有投入资金的人在互动平台向深圳燃气提问:请问天燃气掺氢项目未来氢气来源是对外采购还是采用新能源自制绿氢?公司回答表示:公司天然气掺氢项目氢气来源未来会结合原材料供应和市场情况,综合采用光伏+谷电制氢、外购氢等多种方式。

  双碳背景下,氢能作为一种清洁高效的二次能源,在构建安全高效的现代能源体系、保障能源安全、促进产业升级与推动能源科技革命中具备极其重大作用。全球氢能赛道已经开启氢能具有储量丰富、绿色低碳、燃烧热值高等优点,其产业链大致上可以分为制氢、储运、加氢、用氢等,每个环节都是万亿级“赛道”。氢气很难从

  北极星氢能网获悉,近日,广东中山市人民政府印发中山市推动氢能产业高水平质量的发展行动方案(2024-2026年)的通知,文件指出:到2026年,推广燃料电池汽车620辆以上,建成加氢站15座以上,大力推进示范氢能船舶,打造多场景氢能应用示范基地,在制氢、氢储运和燃料电池关键材料及零部件技术领域实现明显突

  北极星氢能网获悉,1月9日上午,湘钢梅塞尔株洲制氢项目在荷塘区举行了开工仪式。相关市领导出席并见证了项目开工。项目位于荷塘区高新技术产业开发区内,占地面积约50亩,总建筑面积4404平方米,拟新建3栋一层主厂房和一栋2层配套用房,新增1套2000标准立方米/小时天然气制氢装置和工业气体充装系统等

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  2022年2月15日,上海济平新能源科技有限公司(简称济平)与必维集团(BureauVeritas,简称“必维”)战略合作签约仪式在上海成功举行。济平董事、副总裁刘瑾慧、首席战略官徐敏、市场总监沈乃晨,必维大宗商品及工业与设施事业部大中华区副总裁卫运刚、氢能业务总监刘忠勇、东区销售总监杨漾等双方嘉宾

  电解水被认为是一种可持续的、极具发展前途的产H2策略。通常,电解水通过两个半反应进行:析氧反应(OER)和析氢反应(HER)。实际应用中HER和OER催化剂的有效耦合是非常必要的。尽管已报道了许多耦合催化剂,但仍有一些核心问题需要进一步解决:1)阳极和阴极的催化剂通常在成分上存在很大差异,使制

  氢能商业化的关键一环是低碳高效廉价制氢。电解水作为最具前景的技术,一直深受电价和效率的困扰。随着可再次生产的能源电价的迅速下降,第一个障碍已不足虑。日前,爱尔兰都柏林三一学院研究团队尝试借助AI和超级计算机来搜寻高效廉价的催化剂,为突破第二个障碍带来了曙光。(来源:微信公众号“拉瓦锡1787

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  1月26日,2024年河北省政府工作报告发布。其中提出,2024年目标任务和主要工作,大力推进绿色低碳发展。加快绿色制造体系建设,创建省级及以上绿色工厂100家。开展减污降碳协同创新试点,抓好排污权交易改革,健全降碳产品价值实现机制,建好雄安温室气体自愿减排交易服务场所。加强煤炭清洁高效利用,

  1月23日,2024年全省能源工作会议在西安召开。会议以习新时代中国特色社会主义思想为指导,深入学习贯彻党的二十大精神,贯通落实习历次来陕考察重要讲话重要指示精神,认真落实全国能源工作会议、省委十四届五次全会暨省委经济工作会议等安排部署,传达学习省政府领导对全省能源工作的

  1月25日,国家能源局举行新闻发布会,国际合作司副司长潘慧敏表示,中国在全球清洁能源发展中发挥着举足轻重的作用。根据最新数据,2023年全球可再次生产的能源新增装机5.1亿千瓦,其中中国的贡献超过了50%。中国慢慢的变成了世界清洁能源发展的不可或缺的力量。投资方面,中国企业海外清洁能源投资遍布主要国家

  1月25日,国家能源局举行新闻发布会,国际合作司副司长潘慧敏介绍了国际清洁能源日设立背景及我国对全球清洁能源发展贡献。潘慧敏表示,2023年8月,联合国大会决议,将国际可再生能源署的成立日,也就是每年的1月26日设为“国际清洁能源日”,明天,我们即将迎来第一个“国际清洁能源日”。这展示了国

  当前国际地理政治学博弈愈加激烈,但应对气候平均状态随时间的变化、加快能源转型仍是全球公共议题中一项国际基本共识。在11月中美联合发表的关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明中,两国表示支持G20峰会领导人宣言中关于“努力争取到2030年全球可再次生产的能源装机增至三倍”的目标。这在某种程度上预示着全球三分之二的人口、85%的全

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