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新型高效析氧不溶性陽極
電解、電鍍、電鑄、污水處理、腐蝕陰極保護(hù)等電化學(xué)工程中陽極不可缺少。近來，產(chǎn)品的質(zhì)量、特別是生產(chǎn)的高速化的需求，長壽命的不溶性陽極的應(yīng)用急劇擴(kuò)大。從節(jié)能、節(jié)約材料、不污染環(huán)境等對于所謂“綠色材料”的要求，長壽命且能使電極反應(yīng)活化能降低即具有電化學(xué)催化性能的不溶性陽極被廣泛需求。新型不溶性陽極是在鈦基體上涂覆具有高電化學(xué)催化性能的貴金屬氧化物涂層，涂層中并含有高穩(wěn)定性的閥金屬氧化物。新型不溶性陽極具有高電化學(xué)催化性能，壽命與鉛陽極相當(dāng)，析氧過電位比鉛合金不溶性陽極低約0．5 V，節(jié)能；穩(wěn)定性高，不污染鍍液；重量輕，易于更換。新型不溶性陽極的析氧過電位也比鍍鉑不溶性陽極低，壽命提高1倍以上。 我國制造汽車、建筑、家電及食品飲料容器用涂鍍層鋼板高速電鍍鋅、高速電鍍鋅錫生產(chǎn)線在我國有20余條，其中13條高速電鍍錫生產(chǎn)線用不溶性陽極全部為進(jìn)口。而這些生產(chǎn)線使用氧析出過電位大電化學(xué)催化性能低的鉛合金、鑄鐵、鉑等不溶性陽極，存在鍍液污染。此外，常規(guī)電鍍、電解污水處理等方面毒性的鉛合金不溶性陽極還被使用。所以，高效析氧不溶性陽極在電化學(xué)工程方面有良好的應(yīng)用領(lǐng)域。
北京科技大學(xué)
2021-04-11
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高銥單原子負(fù)載氧化鎳用于高效電催化析氧
近日，南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系副教授谷猛課題組、物理系副教授徐虎課題組聯(lián)合俄勒岡大學(xué)教授馮振興團(tuán)隊在單原子催化領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《美國化學(xué)會志》（Journal of the American Chemical Society）上在線發(fā)表，并被選為封面論文。論文題目為“高銥單原子負(fù)載氧化鎳用于高效電催化析氧（Ultrahigh-loading of Ir single atoms on NiO matrix to dramatically enhance oxygen evolution reaction）”。谷猛介紹，負(fù)載量難以提高是目前單原子催化劑發(fā)展的主要瓶頸之一，而這項(xiàng)研究不僅將單原子負(fù)載質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高至18%，獲得了目前同類材料報道中的最高負(fù)載量，還能使催化劑維持較高的活性和穩(wěn)定性。另外，谷猛課題組博士后王琦通過這種方法，進(jìn)一步獲得了高負(fù)載量的Mn、Fe、Co、Ru、Ir、Pt等單原子摻雜NiO，驗(yàn)證了該制備方法的普適性，為單原子催化劑的研究提供了更實(shí)用且可靠的研究思路。
南方科技大學(xué)
2021-04-11
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利用304型不銹鋼網(wǎng)基電分解水析氫、析氧催化電極
為電解水領(lǐng)域展示了一種以廉價的不銹鋼網(wǎng)衍生出的能夠在堿性條件下高效分解水的電極材料。通過將普通商用的304型柔性不銹鋼網(wǎng)進(jìn)行酸腐蝕剝離并在高溫利用氨氣以及磷化氫氣體活化處理，分別制備出了性能媲美金屬鉑和氧化銥電極性能的陽極和陰極電極。這種電極具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）成本低廉：304型柔性不銹鋼網(wǎng)每平方米售價40美元，而其他常用的非貴金屬替代電極材料如鎳網(wǎng)每平方米100美元，碳布每平方米875美元。金屬鉑和二氧化銥就更加昂貴得多。 （2）活性優(yōu)異：得益于表面的腐蝕剝離增加的活性比表面積以及高溫氨氣或磷化氫氣體的燒灼引入的氮或磷原子，制備的氮摻雜活化電極析氫活性與金屬鉑相近，磷摻雜活化電極析氧活性較二氧化銥高。電解水整體體系性能比傳統(tǒng)組合金屬鉑-二氧化銥系統(tǒng)的超電勢還要小。 （3）性能穩(wěn)定：整個體系將近6天不間斷工作時間之內(nèi)性能未觀察到任何衰減。
中山大學(xué)
2021-04-13
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一種痕量鉑修飾硫化鉬高效析氫催化劑及其制備方法
本發(fā)明公開了一種痕量鉑修飾硫化鉬高效析氫催化劑及其制備方法，該催化劑由二水合鉬酸鈉、硫脲、碳布和鉑絲/鉑片，經(jīng)水熱反應(yīng)和電沉積工藝制成。具體制備方法如下：將摩爾比為 1:3.5～1:4 的二水合鉬酸鈉與硫脲攪拌溶解于去離子水中，將溶液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，加入碳布進(jìn)行水熱反應(yīng)，然后自然冷卻至室溫，取出碳布，超聲清洗、干燥，將獲得的產(chǎn)物直接作為工作電極，鉑絲或鉑片同時作為對電極·827·和鉑源，用 0.5M-H
華中科技大學(xué)
2021-04-14
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鉬硫化物碳納米復(fù)合材料電催化析氫催化劑項(xiàng)目
氫能源是高效的綠色能源，如何低廉高效的大規(guī)模生產(chǎn)是制約其應(yīng)用的一個關(guān)鍵因素。近年來，電解水制氫受到學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注，尋找廉價高效的非鉑電催化劑成為時下研究熱點(diǎn)。本項(xiàng)目分別采用輻射法及水熱法制備了鉬硫化物/碳納米復(fù)合材料,其催化析氫性能優(yōu)于商用Pt/C（20%Pt）催化劑，而且具有良好的催化穩(wěn)定性,適合大規(guī)模制備。
北京大學(xué)
2021-02-01
鉬硫化物/碳納米復(fù)合材料電催化析氫催化劑項(xiàng)目
氫能源是高效的綠色能源，如何低廉高效的大規(guī)模生產(chǎn)是制約其應(yīng)用的一個關(guān)鍵因素。近年來，電解水制氫受到學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注，尋找廉價高效的非鉑電催化劑成為時下研究熱點(diǎn)。本項(xiàng)目分別采用輻射法及水熱法制備了鉬硫化物/碳納米復(fù)合材料, 其催化析氫性能優(yōu)于商用Pt/C（20%Pt）催化劑，而且具有良好的催化穩(wěn)定性, 適合大規(guī)模制備。應(yīng)用范圍 本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了低成本電催化析氫催化劑鉬硫化物/碳納米復(fù)合材料的制備，可取代貴金屬Pt/C催化劑，應(yīng)用于電催化析氫領(lǐng)域。研究成果可直接用于電解水制氫、氫燃料電池及相關(guān)電動設(shè)備。
北京大學(xué)
2021-04-13
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仿生非貴金屬氧催化劑
低溫燃料電池能有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，是一種高效、低污染的能源轉(zhuǎn)化裝置，是汽車動力系統(tǒng)、家庭熱電聯(lián)用系統(tǒng)甚至航天航空等領(lǐng)域的可選綠色能源。氧氣還原反應(yīng)是低溫燃料電池的重要組成單元，由于反應(yīng)過程極為緩慢，需在較高的過電位下進(jìn)行，制約燃料電池的實(shí)際應(yīng)用。學(xué)界普遍認(rèn)為鉑基材料能有效催化氧氣還原，但這類貴金屬的稀缺性和低 抗毒化能力使低溫燃料電池的商業(yè)化應(yīng)用仍面臨巨大挑戰(zhàn)。 在非貴金屬催化劑研究領(lǐng)域，南京大學(xué)近年來提出了以氧化石墨烯和三聚氰胺為前驅(qū)體，利用固相反應(yīng)制備氮摻雜石墨烯，制備的催
南京大學(xué)
2021-04-14
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中國科大在高效光催化甲烷無氧偶聯(lián)制乙烷/氫氣研究中取得新進(jìn)展
熊宇杰教授和龍冉教授研究團(tuán)隊與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)楊金龍院士團(tuán)隊付岑峰副研究員、南京大學(xué)鄒志剛院士團(tuán)隊姚穎方教授合作，發(fā)展了光催化甲烷無氧偶聯(lián)（NOCM）方法，實(shí)現(xiàn)了高選擇性制備乙烷和氫氣，效率達(dá)到中溫?zé)岽呋疦OCM水平
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
2022-06-02
中國科大團(tuán)隊通過調(diào)控局域反應(yīng)環(huán)境實(shí)現(xiàn)高效析氫
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室閆文盛教授研究組與孫治湖副研究員合作，提出了通過調(diào)控催化劑的反應(yīng)環(huán)境來優(yōu)化催化劑催化性能的技術(shù)策略。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
2022-06-02
單原子鐵-氮-碳氧還原催化劑
納米石墨烯是經(jīng)由有機(jī)合成路線制備的稠合苯環(huán)組成的納米片狀材料，其結(jié)構(gòu)可以在有機(jī)合成過程中精確控制，并通過碳譜、氫譜等手段表征。研究團(tuán)隊以自制的納米石墨烯、商業(yè)化的含氮化合物、鐵鹽和二維石墨烯為前驅(qū)體，經(jīng)過高溫焙燒和酸洗處理，最終得到了高效的酸性氧還原催化劑。催化劑合成過程中，高溫條件下三聚氰胺提供的氮原子傾向于取代納米石墨烯的邊緣碳原子，并以此錨定
南方科技大學(xué)
2021-04-14