科學網—發現光催化產氫理想助催化劑

2020-11-22 科學網

 

本報訊（記者溫才妃 通訊員易娜、葉立群）日前，三峽大學葉立群課題組以非晶態二硫化錸為助催化劑，極大提高了光催化產氫性能和光穩定性，該成果在線發表於《應用催化B 環境》。

葉立群等人以高效的產氫光催化劑硫化鎘為基底，在其表面修飾非晶態二硫化錸作為助催化劑。與硫化鎘相比，二硫化錸/硫化鎘在可見光下光催化產氫性能提高了127倍，光穩定性也得到大幅提升。二硫化錸/硫化鎘在太陽光下也表現出高活性、高穩定性的產氫性能，促使硫化鎘離工業化光催化產氫更進一步。

此外，他們把在線氣體質譜和原位紅外光譜應用到光催化產氫的機理分析中，更加深入地解釋了二硫化錸/硫化鎘光催化產氫的過程。這一研究表明非晶態二硫化錸可作為理想的產氫助催化劑，也為光催化產氫機理研究提供了可行方案。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.117897.

《中國科學報》 (2019-07-19 第3版 綜合)

相關焦點

  • 研究發現光催化產氫理想助催化劑
    日前，三峽大學葉立群課題組以非晶態二硫化錸為助催化劑，極大提高了光催化產氫性能和光穩定性，該成果在線發表於《應用催化B》。
  • 二氧化鈦表面光催化產氫工作取得新進展—新聞—科學網
    【科學網 劉萬生 通訊員郭慶 徐晨彪報導】7月19日，由中科院大連化學物理研究所楊學明院士帶領的科研團隊在
  • 二氧化鈦表面光催化產氫工作取得新進展
    7月19日，由中科院大連化學物理研究所楊學明院士帶領的科研團隊在「甲醇在TiO2(110)表面上光催化產氫」工作中取得新進展，該成果「
  • 東華大學在光催化 分解水產氫領域最新研究進展
    因此，可見光光催化分解水產氫由於其可以利用幾乎免費且清潔的太陽能製取燃燒熱值高、燃燒產物無汙染的氫氣能源成為各國研究團隊的研究熱點。從1972年日本科學家首次發現TiO2可以用於光催化分解水產氫以來，光催化分解水產氫就以其廉價、節能、環保等優勢被認為是最有潛力的開發清潔、可持續氫氣能源的技術之一。然而，如今的光催化劑利用太陽能光催化分解水產氫的效率都相對較低，難以滿足人類對能源的需求。
  • 倫敦大學學院唐軍旺教授|分子催化劑助力氮化碳光催化高效產氫
    光催化技術為太陽能分解水制氫提供了一條完美路徑。然而要想大規模推廣應用還有幾個關鍵問題亟待解決：1. 目前大多產氫光催化劑需要擔載貴金屬，導致其成本過高，因此產氫催化劑的廉價化十分重要；2. 儘可能拓展光吸收範圍以有效利用太陽光；3. 長時間的穩定運行。
  • 倫敦大學學院唐軍旺教授｜分子催化劑助力氮化碳光催化高效產氫
    光催化技術為太陽能分解水制氫提供了一條完美路徑。然而要想大規模推廣應用還有幾個關鍵問題亟待解決：1. 目前大多產氫光催化劑需要擔載貴金屬，導致其成本過高，因此產氫催化劑的廉價化十分重要；2. 儘可能拓展光吸收範圍以有效利用太陽光；3. 長時間的穩定運行。
  • 【科技日報】高效氮化碳催化劑 實現光催化循環固氮產氨
    ，發現氰基在固氮反應中參與了還原反應並能夠再生，形成了固氮產氨循環。其中，光催化固氮合成氨技術由於其能夠利用太陽能，條件溫和並且低排放等優點受到越來越多的關注。其中，氰基修飾氮化碳作為一類典型的二維非金屬半導體光催化劑，具有成本低、物理化學性質穩定、元素來源豐富、易於大量合成等優勢已成為固氮光催化劑領域的研究熱點。
  • 高效氮化碳催化劑 實現光催化循環固氮產氨
    記者從中科院合肥研究院固體所獲悉，該所環境與能源納米材料中心科研人員合成了鉀離子和氰基修飾的氮化碳納米帶作為模型催化劑，發現氰基在固氮反應中參與了還原反應並能夠再生，形成了固氮產氨循環。
  • 合適的助催化劑提高光催化產氫
    考慮到產生的氫是化石燃料的一種環境友好和可持續的替代品，因此使用顆粒狀光催化劑進行陽光碟機動的水分解至關重要。有效進行太陽能轉換的先決條件是開發可利用太陽能光譜的寬波長範圍的光催化系統。金屬硒化物半導體是有希望的光催化材料，因為它們具有窄的帶隙和可調的能帶結構。
  • 中科院新疆理化所在Z型光催化劑產氫研究方面取得進展
  • 非晶態Ni-P合金助劑增強g-C3N4光催化產氫活性
    開發高效、穩定且低成本的新型助催化劑對於光催化制氫反應至關重要。
  • ChemCatChem:共軛高分子作為光催化材料於可見光水分解產氫之最新發展
    臺灣清華大學化工系周鶴修和合作者針對通過共軛高分子作為光催化材料進行可見光水分解產氫，系統地總結了它們的合成和材料設計策略，光物理性質，提出的機理和應用
  • 研究發現半導體光催化劑中單步兩電子轉移機理—新聞—科學網
    中科院大連化物所
  • 科學網—實現金屬氧化物高效水分解產氫
    >   本報訊（記者黃辛 通訊員房樹芬）華東理工大學材料學院楊化桂課題組在一項研究中通過局部原子結構調控，實現了金屬氧化物高效水分解產氫
  • 寧夏大學科研人員在光催化產氫研究方面取得新進展
    隨著化石燃料的過度消耗以及帶來的環境汙染，太陽能光催化分解水制氫逐漸成為了一種研究廣泛的太陽能轉化新路徑。目前，半導體作為光催化劑其超低活性極大地限制了工業化。因此，開發低成本、高效率的助催化劑勢在必行。貴金屬是公認的高效產氫助催化劑，但成本高昂，非貴金屬助催化劑卻能有效降低成本。然而這兩種類型的助催化劑不能簡單的割裂開來。
  • 【催化】Angew. Chem. 壓電催化產氫—利用機械振動驅動水分解產氫
    （內容來源頂級出版社「Wiley威立 」← 關注它）氫能被視為未來的理想清潔能源。光催化和電催化是目前國際上研究產氫的熱點。但各自存在一些不足。比如光催化分解水制氫氣對可見光範圍的光利用率低，對黑暗條件無響應等。電催化分解水制氫氣則需要消耗電能，以及優異的電催化材料通常含有貴金屬，而貴金屬材料比較昂貴。
  • ：多元硫化物單晶納米帶光催化劑
    多元硫化物光催化劑光催化一直是能源轉換與存儲領域的研究熱點。自1972年Fujishima和Honda發現半導體光催化效應以來，設計和構築半導體光催化劑以捕獲太陽能並實現高效光化學轉化為解決當前全球能源與環境危機提供了一種理想途徑。在光催化反應中，半導體對可見光的吸收性能是決定光催化性能的關鍵因素之一。
  • 光催化之提高半導體材料光解水產氫的有效途徑 — 「摻雜」
    可見，除了半導體本身的結構和特性（主要影響半導體材料的能帶結構）之外，影響半導體光催化活性的一個重要因素是光生載流子從體相移動到表面過程中的分離效率。光生載流子的複合通常意味著將所吸收光能浪費在無用的螢光和散熱上，導致光催化量子效率下降和光催化活性降低。同時，對於光催化產氫催化劑進行不同的改性有時還可以作為催化反應活性位起到降低反應活化能或產氫過電勢的作用。
  • 國家納米科學中心在光催化制氫領域取得系列新進展
    太陽能作為人類取之不盡用之不竭的可再生能源（約4×1020 J / h），通過光催化過程，將其轉化為清潔高效的氫能，是解決上述問題的理想途徑，近幾十年來該領域的研究備受關注。樸玲鈺課題組分別通過光催化水分解和甲酸分解兩個過程，實現了高效、穩定的光催化產氫，並為該過程的合理評價提出了系統分析與建議。
  • 國家納米科學中心在光催化制氫領域取得系列新進展
    近日，國家納米科學中心樸玲鈺研究員課題組在光催化產氫方面取得系列新進展，研究成果相繼發表於Nano Energy （2020, 67, 104287）、Nano Today（DOI: 10.1016/ j.nantod. 2020. 100968）及Angew. Chem.