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英国发现纳米波纹石墨烯具有强大催化效果
英国 纳米波纹 石墨烯 催化效果
2024/1/17
由英国国家石墨烯研究所（NGI）科研人员领导的国际科研团队发现，石墨烯中的纳米波纹可以使其成为一种强大的催化剂，加速氢分解，效果类似于最好的金属基催化剂。研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
中国科学院宁波材料所等在二维石墨烯限域MOFs催化水裂解析氧方面获进展（图）
宁波材料 二维石墨烯 MOFs催化 水裂解析氧
2022/10/26
开发高效电催化剂进行水的电化学转化，以生产环保、可持续的氢能源，是备受关注的热点问题。阳极处的析氧反应（OER）在水裂解中发挥关键作用。而OER反应需要相对较大的热力学电位（超过1.23V vs. RHE）以克服因四个“电子-质子”转移过程导致的缓慢动力学。近年来，金属有机骨架（MOFs）因大比表面积、孔隙可调以及多样的成分和金属中心而成为高效OER电催化剂的理想材料，但MOFs固有的低电导率严重...
开发高效电催化剂进行水的电化学转化，以生产环保、可持续的氢能源，是近几十年来科研人员广泛研究的热点问题。阳极处的析氧反应（OER）在水裂解中发挥着关键作用。然而，OER反应需要相对较大的热力学电位（超过1.23V vs. RHE）以克服因四个“电子-质子”转移过程而导致的缓慢动力学。2022年来，金属有机骨架（MOFs）因其大比表面积、孔隙可调及多样的成分和金属中心而成为高效OER电催化剂的理想材...
石墨相氮化碳电子能带结构调控的研究进展（图）
光催化技术 g-C3N4 石墨相氮化碳 电子能带结构
2022/3/7
光催化技术是利用光催化材料实现太阳能转化和利用的一种有效方法，是解决能源和环境问题的最理想方式之一。然而，多数光催化材料光谱响应范围小、能量转化效率低、稳定性差和有毒性的问题，极大地阻碍了光催化技术的产业化进程。石墨相氮化碳（g-C3N4）用于光解水反应的发现（如图1），为光催化技术的研究开辟了一个新的视野，主要由于g-C3N4具有良好的理化稳定性、无毒、响应可见光的带隙结构、廉价和易于功能化等特...
纳米金刚石掺杂入氧化石墨烯实现高效提氢
纳米金刚石 氧化石墨烯 高效提氢
2022/6/16
近日，日本京都大学开发了一种可从湿混合物中纯化氢气的纳米金刚石增强复合膜，实现了高效氢气净化提纯，使得制氢过程更高效、更具成本优势。
研究析氢反应（HER）催化剂，用于高效产氢对于缓解能源危机、实现碳达峰和碳中和的战略目标具有重要意义。Pt/C被认为是一种高效的HER催化剂，然而，由于资源稀缺，成本高，以及可能引起的重金属污染，限制了其大规模应用。因此，开发可替代的非金属催化剂成为该领域的研究热点。二维有机框架薄膜材料是有机化合物通过共价键或配位键形成的二维多孔网状材料，由于具有高度有序的孔洞结构、大的比表面积和可调控的活性位点...
针对阴极氧还原反应（ORR）动力学缓慢和Pt/C类贵金属催化剂成本高等关键难题，我们设计、合成了醛基取代的球形金属酞菁M2Pc2（TA）4（M=Zn、Co、Fe），采用“π-π组装”技术将其负载到还原氧化石墨烯（rGO）上得到复合催化剂M2Pc2（TA）4/rGO，并对其形貌和结构进行表征。结果表明：通过“π-π堆积”作用将球形金属酞菁负载在rGO表面上后，金属酞菁的团聚现象得到明显改善。利用循环...
复旦大学化学系 | 高浓度电催化“碳中和”气相产物制备石墨烯(图)
电催化CO2还原 “碳中和” 石墨烯
2021/8/19
电催化CO2还原的主要工业化挑战在于高效稳定的催化剂设计与产物的有效利用。传统的CO2还原体系中，催化剂的活性、稳定性较差，产物与原料气不可避免地混合，导致产物浓度低，难以在工业上直接利用。产物的进一步提纯也将带来很大的能源消耗和额外的碳排放。
采用共聚合法制备了能级可控的碱金属K+掺杂石墨相氮化碳（g-C3N4）催化剂，考察了催化剂光催化制取过氧化氢的性能.采用X射线多晶粉末衍射（XRD）、N2吸附-脱附等温线、场发射扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、光致发光光谱（PL）、X射线光电子能谱（XPS）和电化学阻抗谱（EIS）等手段对催化剂进行了表征.结果表明，K+掺入g-C3N4的晶格间隙，并且对催化剂的比表面...
石墨烯负载Pt-Pd催化剂的制备、催化制氢性能及机理研究
催化制氢 Pt-Pd双金属催化剂 硼氢化钾 反应机理
2019/1/16
以氧化石墨烯为载体，采用乙醇共还原法制备了石墨烯负载Pt-Pd双金属纳米催化剂，并将其用于催化碱性硼氢化钾（KBH4）水解制氢研究.采用X射线衍射（XRD）分析和透射电子显微镜（TEM）等手段表征了催化剂的微观形貌和结构，发现当金属催化剂中Pt/Pd摩尔比为1∶1时，Pt-Pd双金属催化剂颗粒可均匀地负载于石墨烯载体表面，而且粒径比单金属催化剂和其它组成的双金属催化剂粒径更小，
以石墨烯/N-甲基吡咯烷酮（NMP）分散体和Co（NO3）2混合物为前驱体，经过高温和化学掺杂处理，制备了钴/氮掺杂的碳纳米管/石墨烯复合材料（Co/N-CNT/Gr-X，X代表煅烧温度），并对其进行物相表征和电化学性能测试.结果表明，在钴盐催化下，石墨烯分散体中的有机溶剂NMP成为碳源，
石墨相氮化碳（g-C3N4）催化臭氧-可见光耦合处理废水技术取得重要进展
石墨相氮化 催化 废水技术
2017/11/14
高级氧化技术是高效去除废水中有机污染物的重要技术手段，主要利用过程产生强氧化性羟基自由基（•OH）无选择性深度矿化有机物。高级氧化技术包括芬顿氧化、臭氧氧化、光催化、湿式氧化、电化学氧化等，其中催化臭氧氧化技术已在钢铁、煤化工行业废水深度处理实现工业应用。通过与光催化、芬顿氧化、过硫酸盐氧化，可进一步提高臭氧氧化过程的降解效率。
2,5-二甲酰基呋喃（DFF）是制备多种化学品中间体、聚合物材料、药物、液体燃料等的重要前驱体，通常通过5-羟甲基糠醛（HMF）选择性氧化制备。HMF含有多种官能团（C=O，C=C，C-O），是一种重要的生物基平台化合物，其催化氧化制备DFF反应过程主要采用金属（如Ru、Au，Pt，Pd，Co、V、Cu和Mo等）催化剂，成本较高，且金属组分易因流失、烧结和积碳等失活。
中国科学院大连化学物理研究所石墨烯限域催化研究取得新进展（图）
中国科学院大连化学物理研究所 石墨烯 催化
2014/12/9
近日，我所催化基础国家重点实验室在石墨烯限域催化及表面催化原位表征研究取得新进展。利用实验室自行研制的光发射电子显微镜/低能电子显微镜（PEEM/LEEM），并借助于美国Berkeley国家实验室和Texas A&M University的相关科学装置，姚运喜、傅强和包信和等研究人员在前期对石墨烯与金属之间的弱相互作用充分认识的基础上(Angew Chem Int Ed 2012, 51, 485...