PEM电解水析氧催化剂研究进展

氢能是一种理想的洁净能源载体。质子交换膜(PEM)电解水技术以其电解效率高、安全可靠、结构紧凑、对可再生能源具有快速响应性等特点,被公认为极具发展前景的制氢技术之一。目前,制约PEM电解水技术大规模商业化应用的因素之一在于较高的制造成本,尤其是成本占比较高的贵金属,针对于PEM电解的研究多集中在贵金属催化剂上。本文综述了析氧电催化剂研究进展,并对析氧催化剂的未来研究方向进行了展望。     

电解水制氢催化剂获突破 具备应用前景

<正>近日,中国科学技术大学的科研人员合作研制出一种高性能低成本的新型三元纳米片电催化剂,展现出工业级的优异电解水制氢潜能。科研人员采用电化学沉积和固相磷化两步反应,设计并成功制备了镍掺杂的磷化钴三元纳米片电催化剂,在中性条件下同时展现出优异的水还原和氧化电催化活性和稳定性。实验人员将这种三元材料作为中性水全分解电解池的阴极和阳极,发现其性能优于以商业贵金属材料作为电极制备的电解池,展现出工业级电解水制氢的潜能。这项工作为发展廉价三元过渡金属磷化物作为电极,用于中性水电解制氢提     

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。     

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。     

过渡金属磷化物的结构、性质及制备方法

由于过渡金属磷化物的特殊结构,使其具有类似于贵金属的性质,被人们称为"准铂催化剂",且具有高的活性,高的稳定性和抗硫中毒等性能,在催化加氢、脱硫、脱氮、光催化等方面表现出了比商业用催化剂更好的性能,近年来成为新的研究热点。本文综述了过渡金属磷化物的结构、性质及制备方法,重点介绍了过渡金属磷化物的不同制备方法。     

过渡金属磷化物的改性方法及其在电化学析氢中的应用

过渡金属磷化物催化活性高、稳定性好，是电催化析氢的良好催化剂。然而，实现过渡金属磷化物在电解水制氢领域的大规模应用，还需要进一步提升其催化性能。本文以过渡金属磷化物的组成变化为出发点，从金属/磷（M/P）化学计量比的角度对过渡金属磷化物的性能进行了总结，介绍了其常见的制备方法，详细综述了元素掺杂、构造缺陷、构建界面工程、耦合炭材料、调控微观结构、改善材料浸润性等改性方法对过渡金属磷化物电催化制氢性能的影响。最后在新型磷源的开发、测试标准化、晶面调控等方面对过渡金属磷化物的发展趋势进行了展望。     

醋酸加氢合成异丙醇的催化剂及其制法和应用

正一种醋酸加氢合成异丙醇的催化剂是由第一金属磷化物和第二金属化合物组成,其中第一金属磷化物作为主催化剂,第二金属化合物作为助催化剂,催化剂摩尔比组成为:第一金属磷化物中的金属:第二金属化合物中的金属=1:0.05-0.6。本发明具有成本低,条件温和,醋酸转化率高,异丙醇选择性高,催化剂稳定性好的优点。     

非贵金属电解水催化剂改性研究进展

氢能作为理想的二次能源,具有能量密度高、清洁无污染等特点,在能源转型过程中将发挥极为重要的作用。电解水制氢被认为是获取氢能最有潜力的绿色工艺,而高效电催化剂是制约电解水制氢快速发展的关键。贵金属催化剂具有优良的电催化性能,但由于成本和储量问题严重限制其推广应用,因而开发低成本高活性的非贵金属催化剂逐渐成为研究热点。为提高非贵金属催化剂的电催化性能,需要对其进行一系列的改性优化工作。综述了近几年国内外非贵金属电解水催化剂的改性研究进展,详细介绍了几何构造（一维、二维、三维结构）和电子调控（组成优化、晶面调控、缺陷构造、杂原子掺杂等）两种非贵金属催化剂的改性方法,并对今后非贵金属电解水催化剂改性发展方向进行了展望。     

过渡金属磷化物催化剂综述

过渡金属磷化物催化剂具有特殊的晶体结构,在催化加氢脱硫、加氢脱氮及电化学制氢反应中具有优异的催化活性。主要简述过渡金属磷化物催化剂的结构、制备方法和应用。多金属、复合多功能型过渡金属磷化物催化剂将在催化制氢反应中受到更多的关注。     

煤焦油加氢脱硫催化剂的研究进展

随着石油资源的日趋减少,煤焦油加工技术受到关注。汽车尾气中含有的硫化物严重污染环境,如何高效脱除煤焦油中含硫化合物的硫原子是开发煤焦油加氢脱硫催化剂的研究重点。简述煤焦油中含硫化合物的分布状况及其特点,并分别从贵金属、非贵金属、过渡金属磷化物、氮化物、碳化物及金基双金属催化剂方面综述煤焦油加氢脱硫催化剂的研究现状,针对煤焦油中含硫组分复杂多样的特性,提出研发高效和高活性煤焦油加氢脱硫催化剂的新方向。