双金属磷化物NiCuP的制备及其光催化产氢性能研究

过渡金属磷化物材料具有半导体材料和金属的特点，被证明是一种高性能的催化剂，可以替代一些经典的贵金属材料用于光催化分解水产氢。在本文中，采用次磷酸盐热还原法制备高性能的光催化剂磷化镍铜（NiCuP），并着重讨论了光敏剂、牺牲剂、催化剂用量对光催化分解水产氢性能的影响。结果表明，通过这种简单方法制备出的磷化镍铜（NiCuP）具有很高的催化活性，且在最优条件下光照20 h，产氢性能最高，其产氢量为0.259 0 mmoL。因此，此方法可以为过渡金属磷化物的制备和研究提供实验数据和参考。     

植物油加氢催化剂的研究进展

综述了植物油加氢催化剂的研究现状,介绍了植物油的基本特点以及影响其加氢的因素,表明催化剂是植物油加氢的关键,介绍了不同体系催化剂在植物油加氢中的研究现状,其中重点介绍了Ni基催化剂、Cu基催化剂、Pd基催化剂和Pt基催化剂在植物油加氢行业的研究状况及发展,以及影响催化剂催化活性的因素,催化剂的材料、催化剂载体等。指出植物油加氢催化剂是由贱金属向贵金属、单元体金属向多元体金属以及加强对载体和活性组分负载技术研究的发展趋势。     

非贵金属Ni2P助催化剂修饰KCa2Nb3O10超薄纳米片的光解水产氢性能研究

开发高效非贵金属助催化剂是光解水产氢领域研究的重点.首次将Ni2P纳米颗粒作为高效助催化剂经一步热处理法修饰在KCa2Nb3O10超薄纳米片表面,成功构建了Ni2P/KCa2Nb3O10复合光催化剂,所制备的复合光催化剂展现出具有丰富异质界面的二维纳米结构,活性最佳的Ni2P/KCa2Nb3O10产物光催化产氢效率高达72.25μmol g-1 h-1,是纯相KCa2Nb3O10产氢效率的18.8倍.提供了一种负载其他非贵金属助催化剂制备高效KCa2Nb3O10基复合光催化剂的新策略.     

竹茹丝炭负载钌催化剂光催化氨硼烷水解产氢研究

为了制备高效、低成本的氨硼烷制氢催化剂，以竹茹丝为原料，采用直接煅烧法得到竹茹丝炭材料(BSC)，再以BSC为载体通过浸渍-还原法将金属Ru负载到载体表面，制备出层状结构的Ru/BSC催化剂。通过各种表征方法对催化剂的结构组成和形貌进行了分析并探究了光与非光、金属负载量、催化剂用量、氨硼烷浓度、温度等条件对氨硼烷水解产氢的影响。结果表明，Ru与BSC之间存在金属-载体相互作用，1.0%Ru/BSC催化剂在可见光照射下催化氨硼烷水解产氢性能明显优于非光条件，氨硼烷水解产氢速率与Ru/BSC催化剂用量成正比，与氨硼烷浓度无关。计算得到1.0%Ru/BSC在298 K时光催化反应的转化频率(TOF)为446.4 min^-1、活化能为64.0 kJ/mol。因此，该研究为制备高效且低成本的催化剂提供了新的思路。     

中空碳基材料在电解水中的研究进展

氢能所具有的清洁、高能量密度特点，使其成为一种未来的理想能源。相较于石油、天然气等的热解制氢技术，利用可再生清洁能源进行电催化分解水制氢具有高效和清洁无污染的特点，且获得氢气产物纯度高，具备大规模发展的潜力。而在大规模水电解过程中，电催化剂是不可或缺的元素之一。它能有效地加速电解水在阴阳两极反应的动力学过程。传统的贵金属基催化剂具有良好的电催化析氢、析氧活性，但成本高昂、储量稀缺，从而限制了其规模化地推广及应用。开发新型高效廉价的非贵金属基电催化剂已成为时下研究热点。中空碳基纳米材料集成了中空材料和碳基材料的优势，作为电催化剂，在电解水方面有着潜在的应用价值。本文总结了近年来微纳米结构碳基中空材料作为新型电解水催化剂的研究进展，介绍了高效碳基中空析氧/析氢催化剂的设计原则和相应的设计策略，并对开发持久高效的中空碳基电解水催化剂进行了总结和展望。     

异质金属离子掺杂对铈基固溶体催化性能的影响

二氧化铈固溶体具有很好的储氧能力,广泛应用于多相催化领域中。但是其高温下易烧结,导致储氧能力显著降低、活性急剧下降,限制了其在高温催化反应中的应用。异质金属离子掺杂能够引起晶格畸变,增加氧负离子流动性,提高铈基固溶体的储放氧能力,是提高铈基固溶体催化性能最有效的方法。本文综述了过渡金属、贵金属、稀土金属、碱土金属和碱金属等异质金属离子掺杂改性的铈基固溶体在催化领域中的国内外研究进展。从掺杂元素的理化特性出发,总结了异质金属离子对铈基固溶体的储放氧能力、活性组分分散状态、催化剂活性和稳定性等影响规律及作用机制。综述指出铈基固溶体掺杂改性的研究方向为进一步提升异质金属离子在二氧化铈晶胞中的溶解度,注重研究并提高催化剂的抗水性能和耐毒性及催化剂的寿命等研究。     

多孔碳基非贵金属氧还原电催化剂研究进展

氧还原反应电催化剂在能量储存和转换中的应用受到了广泛关注，铂基贵金属催化剂因成本高、资源稀缺等缺点限制了其规模化应用。碳基非贵金属催化剂因价格低廉、反应活性好和抗甲醇渗透能力强等优点有望成为铂基催化剂的替代品。目前，文献报道的碳基催化剂主要通过调控活性位点的电子结构、增加活性位点密度与可接近性及调控碳/金属复合材料界面结构等策略提升其氧还原活性。从非金属元素掺杂碳基催化剂、碳基非贵金属单原子催化剂和碳基非贵金属纳米颗粒催化剂3个方面综述了碳基氧还原催化剂的研究进展，总结和指出了碳基催化剂面临的问题及挑战，并对催化剂的发展前景进行了展望。     

非临氢条件下甘油氢解制1,2-丙二醇的研究

综述了非临氢条件下甘油氢解制1,2-丙二醇的研究进展,介绍了目前甘油原位加氢的2种途径(甘油液相重整加氢和甘油催化转移氢化反应)及优缺点,并对可能的甘油氢解机理进行了阐述。目前采用贵金属催化剂Pt/HT和Pd/Fe_2O_3以及非贵金属Cu/ZrO_2、复合金属Cu-Ni/Al_2O_3均能获得较高的1,2-丙二醇选择性(80%)。最后对非临氢条件下甘油原位加氢的研究工作进行了总结,并对未来研究方向做出展望。     

Co/NiCoP纳米异质结构催化剂的构建及其析氢性能

开发价格便宜、高效稳定的析氢反应(HER)电催化剂是实现电解水制氢技术工业规模化的关键问题之一。本文利用低温电化学沉积法成功地在碳布表面原位生长了Co/NiCoP异质纳米结构的自支撑催化电极，结合表征技术、以1mol/L NaOH溶液为碱性电解质的理论计算和以三电极体系电化学工作站为基础的实验测试对该材料进行了HER性能评估。结果表明，Co/NiCoP异质结构催化剂具有优异的析氢性能，在碱性介质中，获取10mA/cm²的催化电流密度所需要的过电位仅为54mV,Tafel斜率为78.5mV/dec。这主要归因于：(1)Co/NiCoP纳米催化剂在碳布表面良好的分散性增加了暴露的催化活性位点数；(2)异质结构的存在促进了Co与NiCoP之间电子的相互作用，加快了电荷转移速率并提高了材料的导电性；(3)理论计算表明，Co/NiCoP异质结构的构建能有效地降低水的解离势垒，促进水的解离，进而加快HER动力学反应过程。因此，Co/NiCoP纳米异质结构催化剂的构建丰富了非贵金属纳米材料在电解水制氢领域的应用。     

糖醇氢解催化剂研究进展

催化剂研究是糖醇氢解体系的核心。综述糖醇催化氢解的催化剂研究进展,介绍贵金属催化剂、镍系催化剂、铜系催化剂、双金属催化剂以及其他催化剂在糖醇氢解反应中的应用,分析各类催化剂的优缺点,并对催化体系研究方向进行展望。     

电解海水催化剂的设计与改性

电解海水是一种可再生、可持续、低成本且节约淡水资源的氢气生产方案。因此,针对天然海水或盐水电解质的析氢反应（HER）和析氧反应（OER）,设计开发高效、稳定的电催化剂具有良好的应用前景。为了深入了解海水电解所面临的现状和挑战,本文对电催化分解海水催化剂的设计思路与改性方法进行了系统的回顾和总结。首先详细讨论了电解海水中析氢反应、析氧反应、析氯反应的基本原理。随后对最近报道的在海水中能够稳定运行的HER和OER电催化剂进行了汇总和分析。针对阴极催化剂,分别概述了高效贵金属基电催化剂和低成本过渡金属基电催化剂。针对阳极催化剂,主要讨论了取得较大进展的镍基催化剂,随后对镍基之外的其他电催化剂进行对比补充。文章最后对电解海水催化剂目前所面临的挑战和发展方向进行了总结和展望,基于现有分析认为,在未来的研究中需要进一步探索新型电解海水催化剂的种类和结构,开发更高效稳定的阴极和具有更高OER选择性的阳极电催化剂,以满足分解海水电催化剂工业化应用的要求。     

基于过渡金属电催化析氢催化剂的研究进展

随着人口快速增加,开发可持续能源已经成为当今世界的首要任务之一。氢气被认为是一种无污染、可再生的新能源,可以代替化石能源。氢气可以由电解水的电催化析氢半反应获得。传统的电催化析氢催化剂主要由贵金属构成,而贵金属稀少,价格昂贵,不适合大规模工业制氢。探索高效的非贵金属电催化析氢反应催化剂十分必要。基于过渡金属开发的电催化析氢反应催化剂引起广泛关注,综述基于过渡金属电催化析氢反应催化剂的研究进展,概述电解水原理,讨论基于过渡金属化物的电催化析氢反应催化剂材料的制备方法,包括硫化物、硒化物、碳化物、氮化物、磷化物及其复合物。探讨增强催化剂电催化析氢活性的方法及基于非贵金属电催剂材料面临的挑战和前景展望。     

电催化析氢催化剂研究进展

氢能热值高和环境友好性强等特点使其成为未来能源界最具发展潜力的能源之一。电催化析氢反应（hydrogen evolution reaction,HER）作为一种绿色、可持续的产氢方法成为近年来广泛研究的主题。发展高性能、低成本、高活性的析氢催化剂是目前该领域面临的主要挑战。本文总结了近年来高性能催化剂用于HER反应的进展,重点介绍HER反应的基本原理,评估HER催化剂催化性能的典型方法,过渡金属以及化合物、非金属催化剂以及单原子催化剂等电催化析氢催化剂的最新研究进展,系统讨论了催化活性与催化剂形态、结构、组成和合成方法之间的联系,并对催化剂的合成策略、活性位点的固有活性、如何提高活性中心的内在活性和活性位点的数量进行了展望。     

Co-Doped MoSe2 Nanoflowers as Efficient Catalysts for Electrochemical Hydrogen Evolution Reaction (HER) in Acidic and Alkaline Media

Transition metal dichalcogenides (TMDCs) based materials are considered as highly active alternatives to the precious Pt-based catalysts for the hydrogen evolution reaction (HER). In particular, MoSe₂ emerges as a promising catalyst due to its abundance and electrochemical stability, but further modifications are still required to enhance its performance, specifically in alkaline conditions. Here, we developed a method to obtain MoSe₂ with two cobalt doping patterns: homogeneously doped and edge doped nanoflowers, with abundant edge sites and extended surface area. The results show that low concentration of doping enhances the catalytic activity toward HER. Incorporation of cobalt as a substituent dopant within the layered structure of MoSe₂ appears to have two major contributions: it changes the chemical environment providing more active sites with favored hydrogen adsorption properties, and improves the charge transfer resistance and thus facilitates the HER kinetics. Moreover, the homogeneous and edge-doped nanoflowers show different pH-dependence of HER activity. Edge-doped samples exhibit significantly improved performance in acidic medium, while the overpotential increases in alkaline environment upon doping. A mechanistic explanation of the observed effect is proposed. This work opens up an additional path for improving the catalytic activity of TMDCs in acidic or alkaline medium using a simple and facile method with only small quantities of dopants.     

钌基碱性电解水制氢催化剂研究进展

碱性电解水具有操作易实现、设备费用低和寿命长的特点,是目前应用最广泛的将可再生资源转化为氢能的技术。但电解水存在能耗高的问题,因此需要高效催化剂提高能量转化效率。钌具有与铂相近的金属-氢键强度,是极具前景的制氢催化剂。综述了近年来钌基催化剂的制备及其碱性电解水制氢反应的最新研究进展。与廉价过渡金属材料相比,钌基催化剂具有优异的电化学活性和稳定性,是一种很有前景的析氢材料。以目前主要研究的钌金属及其合金、钌基磷化物、钌基硫化物、钌基硒化物为代表,分别进行了简要的介绍和评价,最后提出了钌基电催化剂在制氢应用中存在的问题和未来的发展方向。     

P-doped MoS2/Ni2P/Ti3C2Tx heterostructures for efficient hydrogen evolution reaction in alkaline media

By combining the advantages of doping to change the electronic structure of molybdenum disulfide (MoS₂), transition metal phosphides, and MXene, we proposed the idea of designing and preparing a new type of composite material, P-doped MoS₂/Ni₂P/Ti₃C₂T_x heterostructures (denoted as P@MNTC), to serve as the hydrogen evolution reaction (HER) catalyst of electrochemical water splitting. The as-prepared P@MNTC heterostructures show a significant HER activity with an overpotential of 120 mV at 10 mA cm^–2 in alkaline electrolyte, with decreasing 105 and 125 mV compared with those of MoS₂ and MXene, respectively. The density functional theory indicates that the P doping and synergy effect of Ti₃C₂T_x can enhance the activation of MoS₂ and thus promote dissociation and absorption of H₂O during HER process. This strategy provides a promising way to develop high-efficiency MoS₂- and Ti₃C₂T_x-based composite catalysts for alkaline HER.     

3D nanostructured NiMo catalyst electrodeposited on 316L stainless steel for hydrogen generation in industrial applications

Journal of Applied Electrochemistry - Nowadays, massive NiMo alloys are considered highly active catalysts for the hydrogen evolution reaction (HER) in industrial alkaline electrolysers. Thus, it...     

Ni与Co催化乙醇制氢研究进展

乙醇制氢具有环保、清洁、可持续等优点,其关键在于选择合适的催化剂。相较于贵金属催化剂而言,Ni与Co基催化剂因其具有成本低且活性高的优点,近年来在乙醇催化制氢中逐渐成为研究热点。然而Ni与Co基催化剂在催化乙醇水蒸气重整制氢的过程中仍存在着稳定性较差、低温催化活性低和使用寿命较短等问题。本文介绍了乙醇制氢的机理,围绕载体的类型及催化剂活性纳米颗粒的合金化改性,综述了近年来Ni与Co基催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢的研究现状,总结了提高催化剂性能的方法及措施,并展望了Ni与Co基催化剂未来的发展方向,为颗粒尺寸小且低温催化活性高、稳定性好的Ni与Co基催化剂的制备提供思路。     

特殊结构、高稳定性电解海水OER催化剂的研究进展

电解海水制氢技术受到了越来越多的关注。因此,设计开发高效、稳定的电解天然海水（或盐水电解质）制氢催化剂具有重要意义。首先,分析了电解海水所面临的现状和挑战;接着,对电解海水催化剂的设计思路与改性方法进行了总结,综述了三维分层多孔纳米结构、保护层结构和表面润湿性特殊结构催化剂在提高催化剂稳定性和选择性方面的最新研究进展;最后,对电解海水催化剂所面临的挑战和发展方向进行了总结和展望。指出未来研究需将实验研究、理论研究和表征技术相结合,开发出更高效、稳定和高选择性的催化剂,以满足电解海水工业化应用的要求。     

全pH范围下MoS2/Ni3S2/NF的高效电催化析氢行为

在全pH（0~14）范围下设计开发低廉、高活性的析氢电催化剂对新能源开发和利用具有重要实际意义。通过简单的溶剂热法在镍网（NF）上原位构筑了纳米线结构MoS2/Ni3S2/NF电催化剂，该催化剂在全PH范围下表现出优异的析氢（HER）活性。电化学测试结果表明，使用41 mg四硫代钼酸铵制得的MoS2/Ni3S2/NF-41电极,在电流密度10 mA/cm2时，其在碱性（1 moL/L KOH，pH=14）、中性（0.5 moL/L PBS，pH=7）和酸性（0.5 moL/L H2SO4，pH=0）介质中HER过电位分别为87、113和195 mV，并相应表现出较低的Tafel斜率。另外，SEM、TEM、EDX、XPS等表征手段表明该催化剂具有良好的结构稳定性。本研究为过渡金属硫化物在全pH环境下高效析氢提供了新途径。