过渡金属化合物电极材料的研究进展

概述了近几年来过渡金属化合物作为电极材料的研究进展,主要概括了过渡金属氧化物、过渡金属硫化物、过渡金属氮化物和过渡金属磷化物作为电极材料的研究进展,并对过渡金属化合物作为电极材料的发展趋势进行了展望。     

噻吩基硫化物催化加氢脱硫研究进展

综述了噻吩基硫化物加氢脱硫的反应特点,以及硫化钼基脱硫催化剂、氮化物催化剂和过渡金属磷化物催化剂的加氢脱硫性能。指出过渡金属磷化物催化剂的制备、组成、加氢脱氮(HDN)和加氢脱硫(HDS)活性的系统研究是一个新的领域。     

电催化分解氨制氢研究进展

氢能作为一种理想的能源载体之一,近些年来受制于储存和运输的难题并未大规模发展。但随着电催化技术的成熟,在温和条件下,通过电催化分解含氢介质的制氢路线或将具备规模化开发清洁能源的潜力。氨(NH₃)具有高储氢密度(17.6%,质量分数)、运输便利、无碳等优点,被认为是合适的储氢介质之一。电催化分解氨的过程主要包括析氢反应(hydrogen evolution reaction, HER)和氨氧化反应(ammonia oxidation reaction, AOR)。重点综述了阳极电催化分解氨的反应机理及AOR催化剂的研究现状,对氨氧化技术的发展和应用进行了总结和展望,可为开发具有更高活性、稳定性的AOR催化剂和“以氨制储氢”的发展路线提供思路和指导。     

硫化物催化剂电催化析氢性能的研究进展

当今社会,清洁能源取代化石原料能源是一种主流趋势,制备清洁能源成为当下的热门话题。氢气作为优良的清洁能源,具有可再生、绿色环保、来源广泛等优点,成为制取的首要目标。常见的高效制氢方法是电催化析氢法,实验室中传统电析氢催化剂主要以贵金属为材料,因贵金属数量少且价格贵,以非贵金属材料硫化物代替价格昂贵的贵金属材料为切入点进行研究制取硫化物析氢催化剂,然而硫化物析氢催化剂相比于贵金属催化剂有着导电性能差、易聚团等缺点,针对以上问题进行研究,通过合成多种硫化物,对他们进行电化学和结构等测试,从多方面考虑制得析氢性能的优良和稳定性更好的催化剂,为制得电解析氢催化剂提供有效的理论指导。     

金属磷化物电催化产氢的研究进展

氢气被认为是能替代传统化石燃料的一种新型能源,因此众多研究者试图寻找一种绿色方便的制氢技术,其中电解水产氢受到广泛关注,而电解水使用的催化剂是一些贵金属催化剂(Pt、Pd等),这就极大的增加电解水技术的成本,因此需要开发一种非贵金属催化剂。最近,过渡金属磷化物被认为是高活性、耐久性、高稳定性可替代贵金属的高性能催化剂,本文主要总结了金属磷化物作为电催化剂在电解水中的研究进展、趋势和挑战。     

二维金属有机框架及其衍生物用于电催化分解水的研究进展

氢能是一种具有发展前景的可再生清洁能源,电催化分解水是产生氢气的有效途径,设计高效、经济的分解水电催化剂对促进可再生能源的发展至关重要。二维金属有机框架材料(MOFs)具有独特的二维层状结构和灵活可调的化学组成,近年来被广泛应用于电催化分解水领域。二维金属有机框架材料可进一步衍生形成氧化物、磷化物、硫化物、金属-碳复合物等材料,也表现出良好的电催化分解水性能。通过组分调节和结构调控能有效地优化二维金属有机框架及其衍生的材料的本征活性和反应动力学特性,进而提高其电催化性能。此综述介绍了二维MOFs材料及其衍生物在电催化水分解领域的最新研究进展,并展望了其未来研究方向和发展空间。     

NiCo双金属磷化物纳米片的制备及其电催化性能

以硝酸镍为镍源、硝酸钴为钴源,通过钼酸根和二甲基咪唑改变活性位点和结构,制备层状双金属氢氧化物,并以次磷酸钠为磷源制备了磷化镍钴双金属催化剂.利用电化学工作站对催化剂的析氢反应和析氧反应性能进行了测试,并使用电子显微镜对催化剂的显微结构进行表征.通过改变镍钴加入量探究双金属比例对催化剂电催化性能的影响.结果表明,当Ni...     

电沉积CoCuP催化水氧化性能研究

以铜片为基底,通过变电位沉积方法制备了CoP和CoCuP电极.在1mol/L KOH中,CoCuP催化水氧化电流达到10 mA/cm2所需的过电势为238 mV,明显优于CoP催化剂.结果表明,铜掺杂能够调节电极表面形貌,CoCuP形成独特的纳米片层堆积结构,具有更高的电活性面积.此外,铜掺杂还能调节催化活性位点,Co...     

基于金属有机骨架的电催化产氢研究进展

综述了近年来一些典型的金属有机骨架材料(MOFs)及MOF复合材料在电催化产氢领域中的研究进展情况,基于材料的结构特性,从纯MOFs电催化剂、MOFs为载体的复合电催化剂、MOFs衍生电催化剂三个方面出发,得出基于金属有机骨架材料在电催化产氢领域中表现出了优异的性能,浅谈了材料内部结构特征与电催化产氢性能之间的关系,并加以分析,总结了该类材料在设计、合成等方面的相关策略,最后对其今后的发展进行了简要展望,提出可能面临的问题。     

基于金属有机骨架的电催化产氢研究进展

综述了近年来一些典型的金属有机骨架材料(MOFs)及MOF复合材料在电催化产氢领域中的研究进展情况,基于材料的结构特性,从纯MOFs电催化剂、MOFs为载体的复合电催化剂、MOFs衍生电催化剂三个方面出发,得出基于金属有机骨架材料在电催化产氢领域中表现出了优异的性能,浅谈了材料内部结构特征与电催化产氢性能之间的关系,并加以分析,总结了该类材料在设计、合成等方面的相关策略,最后对其今后的发展进行了简要展望,提出可能面临的问题。     

基于MXenes材料的电催化析氢研究进展

具有独特层状结构的MXenes是一类新型的二维纳米材料大家族,其中包括二维过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物。它们具有较高的比表面积、丰富的表面化学性质、良好的亲水性和导电性。得益于这些出色的化学和物理特性,在储能、电磁屏蔽和电催化等应用领域,全世界越来越多的学者对MXenes的研究产生了兴趣。而在这些研究领域当中,电催化析氢(HER)是解决能源短缺问题的有效策略之一。在本文中,介绍了MXenes的结构与性质,综述了近年来MXenes基材料在电催化析氢领域的研究进展。最后,总结并展望了MXenes基电催化剂所面临的挑战与未来的发展方向。     

低温等离子体法直接分解硫化氢制氢的研究进展

总结了包括电晕放电、辉光放电、滑动弧光放电、微波等离子体、射频等离子体及介质阻挡在内的多种放电形式在分解硫化氢领域的研究现状.当前低温等离子体技术应用于硫化氢分解的研究仍停留于实验室阶段,实现工业应用仍有很多理论及工程问题有待解决.提高硫化氢转化率,降低产氢能耗将是该技术走向工业化和实用化的研究重点和方向.     

锂离子电池负极材料研究进展

锂离子二次电池是应用和开发前景最好的一种电源,改善和提高锂离子电池电化学性能的关键是选取充放电性能良好的正负极材料。综述了锂离子电池负极材料的研究进展,介绍了碳素材料、锡基负极材料和其他负极材料。指出了今后锂离子二次电池负极材料的发展方向。     

纳米CdS的制备及催化分解水制氢的研究进展

CdS作为典型的光催化半导体材料已经得到广泛的应用,然而,CdS存在光稳定性差、易发生光腐蚀以及产氢速率低等缺陷,限制了CdS的应用。本文综述了制备纳米CdS光催化剂的方法及其在光催化分解水制氢中的应用。     

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。     

微生物燃料电池阳极材料的研究进展

微生物细胞向阳极转移电子的能力是微生物燃料电池(microbial fuel cell,简称MFC)功率密度低的重要影响因素之一,高性能的MFC阳极要易于产电微生物细胞附着生长,易于电子从微生物细胞向阳极传递,同时要求阳极内部电阻小、导电性强、阳极电势稳定.文章综述了MFC阳极材料的研究进展.     

锂离子电池新型负极材料的研究进展

锂离子电池作为一种电源应用很广泛,但是在应用中存在一些不足,选取电化学性能良好的正负极材料是提高和改善锂离子电池电化学性能最重要的因素。从新型碳材料、硅基负极材料、锡基负极材料三方面介绍了目前锂离子电池的研究状况,并展望了锂离子电池负极材料的发展趋势。     

水制氢技术研究进展

氢能是一种高效、清洁的能源,其热值比石油还要高3倍.目前,大部分氢气都来自于化石燃料,如天然气、石油和煤等.这些方法不具有可再生性.以水为氢源的制氢技术因其可再生性而具有很好的应用前景.以水为氢源的制氢技术主要包括电解水制氢、光催化分解水制氢、直接热分解水制氢和热化学循环裂解水制氢技术.其中,电解水制氢技术最为成熟,其不足之处在于能耗过高;对光催化分解水制氢技术已经进行了系统研究,催化剂的性能是影响该方法的关键因素;对于直接热分解的研究相对较少;热化学循环制氢技术的优势在于反应效率高、利于放大,如何保持反应中间媒介物的高温循环稳定性则是该方法急需解决的技术难题.     

电催化氧化处理有机废水阳极材料的研究进展

水体中存在的微量有机污染物对人类及生物的正常生命活动构成了严重威胁,有效去除这些污染物已成为当务之急。电催化氧化技术因具有适应性广,氧化性强,无二次污染,反应迅速,设备及其操作简单等优点而日益成为有机废水处理领域的研究热点。阳极材料是电化学氧化法处理有机废水的关键。文章综述了贵金属电极、碳素电极、钛基金属氧化物电极和合成掺硼金刚石薄层电极等常用阳极材料的性能,并对有机废水电催化氧化阳极材料的发展趋向进行了展望。