利用光催化剂由乙醇制氢

东京大学工业科学研究所研究成功一种用金属配合物催化剂能有效地实现乙醇脱氢的方法。应用这种方法可能开发成功一种新的利用太阳的光和热提供热能的系统。这种方法系基于利用下述现象:当光照射到被称     

用酶作催化剂合成绿色聚合物

1前言 为了保持地球和人类社会的可持续发展,发展绿色化学是很重要的。以塑料为例,目前全球每年生产的各类塑料达2亿2千万吨,对石化资源和环境造成极大负担。近年来为了降低CO2排放量,科技人员研究了用可再生的生物资源,特别是植物资源制造聚合物的工艺。在制造绿色塑料的工艺中,用环境友好的酶催化体系代替卤素催化剂体系。发酵法和酶催化剂聚合法有望成为未来塑料合成的核心技术。     

用酶作催化剂合成乙酸异戊酯

研究了用固定化脂肪酶(Rhizomucormiehei酯酶RMIM和CandidaantarcticaNovozym435)催化合成乙酸异戊酯,考察了酶的类型和用量、反应时间、温度及摇动速度对酯化反应的影响。     

用酶作催化剂生产烯烃的氧化物

生物催化剂—酶的时代正在出现。美国西脱斯公司和加利福尼亚标准石油公司正在研究酶催化法生产各种烯烃卤代醇和烯烃的环氧化合物,包括乙烯、丙烯、丁二烯的卤代醇和环氧化合物,并副产D-果糖,糠醛或甲醛。正在研究的三种酶催化反应为:     

用酶作催化剂合成乙酸异戊酯

研究了用固定化脂肪酶(Rhizomucor miehei酯酶RMIM和Candida antarctica Novozym 435)催化合成乙酸异戊酯，考察了酶的类型和用量、反应时间、温度及摇动速度对酯化反应的影响。     

可见光分解水制氢催化剂研究进展

光解水制氢能否实用化取决于太阳光的有效利用率,研究开发可见光化的光催化剂成为当前光催化剂研究中的重要课题。介绍了光解水制氢的反应机理,叙述了近年来半导体光催化剂在利用可见光方面的研究进展。认为应该寻找本身具有较高的氢生成活性中心的光催化剂,实现不负载Pt等贵金属光解水制氢;循环使用牺牲剂,或无须牺牲剂实现可见光的光解水。如能开发利用海水制氢,则这对于淡水资源和土地资源日益稀缺的我国来说尤为重要。     

光解水制氢单相催化剂研究进展

氢能能量密度高、环境友好,是一种潜力巨大的可再生能源,可以有效减轻甚至解决传统化石能源所带来的全球气候挑战。利用太阳能光催化水解制氢是一种理想的制氢方法,其中光解催化剂是这一领域的研究核心。本文介绍了近些年TiO₂、CdS和g-C₃N₄这3种最典型、最有前景的单相催化材料的研究现状及进展,分别对每种催化剂的特点和改性方法进行了总结。通过调变表面形貌或者与其他物质掺混,可以有效地改善光解催化剂对太阳能利用率不足、光生电子/空穴复合过快等问题,并由此提高光催化活性和稳定性,但离工业化仍有很大距离。最后指出了当前光解水制氢催化剂所面临的问题并展望了研究方向,为未来设计合成高效、稳定的光催化剂提供参考。     

碱性水电解制氢催化剂研究进展

氢能是一种绿色零碳的能源载体,电解水技术可以实现氢能与电能的高效转化。作为最成熟的电解水技术,碱性水电解制氢仍然有一些瓶颈需要克服,以期更适宜产业化的需求。概述电解水制氢的原理和碱性水电解的机理,着重介绍了碱性水电解的催化剂,同时对碱性水电解制氢的新趋势进行了展望。     

太阳能光解水制氢催化剂研究进展

介绍了直接利用太阳能光解水制氢的几种新型光催化剂：钽酸盐、铌酸盐、钛酸盐、多元硫化物,阐述了提高光催化剂反应活性的途径：光催化剂纳米化、离子掺杂、半导体复合、染料光敏化、贵金属沉积、电子捕获剂、表面螯合及衍生作用、外场耦合。展望了该领域未来的研究方向。     

可见光分解水制氢催化剂研究进展

可见光分解水制氢研究主要集中在新型光催化剂的研制以及对传统光催化剂的改性。本文概述了近年来可见光分解水制氢技术的重要进展及最新研究成果,深入研究和分析了拓展光催化剂响应范围、提高其反应活性的几种技术路线,主要包括阴阳离子掺杂技术、固溶体技术、半导体复合技术以及加入助催化剂等;总结出了传统光催化剂存在可见光利用率低、光化学转化效率低等问题,提出了开发新型高效光催化剂并加强机理研究的必要性和可行性。     

太阳能光解水制氢催化剂研究进展

利用太阳能制氢是将太阳能转换成氢能的有效方式。近年来国内外发展了不同类型的太阳能光解水制氢催化剂：金属配合物、金属氧化物、无机层状化合物、Z型光催化制氢反应体系和光生物催化反应体系等,通过金属负载、离子掺杂、复合半导体、燃料光敏化、电子捕获剂、表面螯合及衍生作用、外场耦合等途径可以有效提高光催化剂活性,开发具有特殊结构的新型光催化剂、无贵金属负载催化剂以及循环使用牺牲剂将是未来太阳能光解水制氢的发展方向。     

光解水制氢催化剂的研究进展

面对人类对能源的需求持续增长以及化石能源的日益枯竭和其带来的环境污染问题,开发太阳能对于解决能源问题具有非常重要的意义。利用太阳能分解水制氢是一种将太阳能转换为氢能的有效方式。根据近年来国内外太阳能分解水制氢催化剂的研究现状,分别对半导体光催化剂和金属配合物光催化剂进行综述,并且从可持续发展和实际应用的角度出发,针对各自的优缺点,提出今后应该开发具有高效且成本低廉的非贵金属配合物光催化剂,或尝试与半导体光催化剂结合应用,提高制氢效率。     

新复合催化剂高效分解水制氢

正2016年9月19日,美国休斯顿大学宣布,该校和加州理工大学的研究人员共同发现了一种能高效分解水制氢的新型复合催化剂,水制氢效率已达实用水平,且成本低、无毒,有望克服水制氢的难题。     

低温甲醇水重整制氢催化剂研究进展

甲醇具有结构简单、含氢量高、产能大等优点,利用甲醇与水蒸气进行重整是一种节能高效的现场制氢方式。甲醇水蒸气重整(MSR)与燃料电池联用能够实现多场景应用,但由于反应温度较高(250~300℃),存在启动速度较慢、副产CO含量较高和热效率较低等问题。低温甲醇水重整(LT-Methanol Water Reforming, LT-MWR)包括低温甲醇水蒸气重整(LT-MSR)与液相甲醇水重整(Aqueous-phase Reforming of Methanol, APRM),反应通常在200℃以下进行,同时保持较高的反应活性,进而能够减少预热时间、减弱副反应发生,且能与燃料电池实现更强的热耦合。本工作首先介绍了商用催化剂优异的性能与存在的缺陷,然后对低温甲醇水重整制氢催化剂,诸如Cu基催化剂、贵金属催化剂与光协同催化剂的研究进展进行了回顾。归纳了低温铜基催化剂的改性策略,包括合成方法、结构设计与元素掺杂。对国内外商用CuZnAlOx催化剂结构与性能的测试表明,其转化率高和稳定性好,存在的缺陷是价格较贵且在低温区催化活性急剧下降。Cu基催化剂活性受温度影响较大,在低温区活性很低,但通过适当的改性能够实现其应用价值,其改性策略包括合成方法、结构设计与元素掺杂。贵金属催化剂低温下活性较高,但存在价格昂贵、合成复杂等缺点。光协同催化剂则是在光照条件下进行催化重整,尚处于研究阶段。对于Cu基催化剂,合成方法的改进能够大大改善催化剂的微观混合程度与可重现性。适当的结构设计可提升催化剂的比表面积与热稳定性。元素掺杂则能够提升活性组分的分散度,修饰催化剂表面结构。三种改性策略能够有效提升Cu基催化剂低温下甲醇重整制氢的性能,在保持较高活性的同时,降低CO副产物的含量。展望了低温甲醇水重整制氢催化剂的发展前景和挑战,对催化剂的开发与应用有指导意义。     

光催化分解水制氢催化剂的研究进展

太阳光光催化分解水制取氢气作为一种环境友好的再生能源制备技术被进行了大量的研究,这种技术被认为是最终的解决能源和环境问题的最佳途径。在可见光照射下光解水制氢的关键是光催化剂的制备。介绍了利用光解水制氢的几种光催化剂：TiO2及钛酸盐光催化剂、铌酸盐光催化剂、钽酸盐光催化剂、钒酸盐光催化剂、钨酸盐光催化剂等的研究进展。综述了提高光催化剂反应活性的途径,其中主要包括光催化剂纳米化法、离子掺杂法、半导体复合法。展望了该领域未来的研究方向。     

新型光解水制氢催化剂及研究进展概述

文章主要介绍了能够用来太阳能光催化分解水制氢的几种新型光催化剂,比如钛酸盐、钽酸盐等,并提出提高光催化剂反应活性的途径,开辟出利用太阳能光解水制氢的研究道路,旨在更好的促进太阳能光催化分解水制氢发展,为人类社会生产发展提供更多清洁能源。     

光催化分解水制氢层状催化剂的研究进展

介绍了层状可见光催化剂,如铌酸盐、钛酸盐、钽酸盐的结构及国内外研究现状,并对插层复合法制备层状催化剂做了简要评述。     

新型可见光解水制氢催化剂的研究

综述了近年来出现的一些新型非TiO2光催化剂的研究情况,包括层状金属复合氧化物、金属氮氧化物、InMO4型化合物及分子筛等,并对未来的研究方向作了展望。     

可见光分解水制氢半导体催化剂的研究

直接利用太阳能光解水制氢是解决世界能源危机的重要途径,有效利用太阳能的关键是研究开发可见光化的光催化剂。介绍了光解水制氢的原理,综述了近年来半导体光催化剂在利用可见光方面研究的最新进展,并对未来的研究方向作了展望。     

新复合催化剂可高效分解水制氢

正美国休斯顿大学官网19日发布公告称,该校研究人员联合加州理工大学的同行,发现了一种能高效分解水制氢的新型复合催化剂,水制氢效率已达实用水平,且成本低、无毒,有望克服水制氢的难题,推动氢燃料电池的发展。这种复合催化剂由钼硒化硫和多孔的硒化镍组成。钼硒化硫属层状过度金属硫化物催化剂(LTMDs),其边缘部分催化活性最高,为了提高催化效能,需要将LTMDs更多的边缘暴露出来。但到目前为止,还没有将催化性能提升到实用水平。