化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   化工热点资讯   >  《美国国家科学院院刊》新型双原子催化剂有望获得清洁能源
《美国国家科学院院刊》新型双原子催化剂有望获得清洁能源
2018-03-07 09:21:27来源:元素商城

元素百科为您介绍新型双原子催化剂有望获得清洁能源。研究小组近期在《美国国家科学院院刊》杂志上报道,美国和中国科学家正在寻找新的解决方案,以更有效地收集和储存太阳能,并合成了一种新型的双原子催化剂,作为人工光合作用的平台。

 《美国国家科学院院刊》新型双原子催化剂有望获得清洁能源.gif

该小组开发了一种铱催化剂,只有两个活性金属中心。最重要的是,实验表明,该催化剂具有一个定义明确的结构,能够作为未来太阳能燃料合成研究的生产平台。

“我们的研究涉及直接太阳能存储技术。”该报告的主要作者、波士顿学院化学副教授Dunwei Wang说。“它解决了太阳能是间歇性的关键挑战。它通过直接收集太阳能并将能量储存在化学键中,就像光合作用的执行方式一样,但效率更高,成本更低。”

研究人员花了相当多的时间在单原子催化剂(SACs)上,而很少探索一种以两个原子为特征的“原子分散催化剂”。在题为“在金属氧化物基板上为太阳能水氧化提供支持的稳定的铱双核异质催化剂”的论文中,该小组报告了以一种便利的光化学方式合成铱双核多相催化剂的情况。该催化剂具有优异的稳定性和较高的水氧化活性,是自然光合作用和人工光合作用的重要过程。

针对催化方面的研究人员在多相催化剂的发展中遇到了特殊的挑战,这些催化剂被广泛地应用于大规模的工业化学转化中。大多数活性多相催化剂的原子结构往往没有很好的定义,这使得在分子水平上很难对其进行详细的评价。

该小组利用新技术对单原子催化剂进行了评价,并开发了一个材料平台,以研究需要一个以上活性中心的重要和复杂的反应。

Wang说,研究小组确定了“水氧化反应中最小的活性和最耐用的多相催化剂单元是什么。此前,研究人员提出了这个问题,并且只在同质催化剂中找到了答案,后者的耐久性较差。我们第一次看到了多相催化剂在清洁能源生产和储存方面的潜力。”

该小组还在劳伦斯伯克利国家实验室的高级光源进行了X射线实验,以帮助确定铱催化剂的结构。他们采用了两种技术:X射线吸收精细结构(EXAFS)和X射线近边结构(XANES)。这些实验为更好地理解这种新催化剂提供了重要的证据。

Wang说,该团队对这种催化剂的简单性和耐久性感到惊讶,同时对水氧化反应的高活性也感到惊讶。

Wang说,下一步的研究工作包括进一步优化催化剂的实际应用,并检查催化剂在哪些领域可以应用于新的化学转化。

除了Wang和他在波士顿学院的研究团队外,参与这项研究的还有来自加州大学欧文分校、耶鲁大学、塔夫茨大学、劳伦斯伯克利国家实验室以及中国清华大学和南京大学的科学家。

这项研究由美国国家科学基金会和美国能源部以及中国的科学机构资助。

您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 原料化工中间体  
相关专题: 催化剂
相关阅读:
●  淀粉水解实验:水解反应条件及产物是什么
化学词典告诉你淀粉水解实验的全过程,包括水解反应前期的准备材料以及实验操作方法。淀粉虽属糖类,但本身没有甜味,是一种白色粉末,不溶于冷水。实验淀粉能不能水解,水解的条件和产物是什么?怎样判断淀粉是否水解了? 淀粉水解实验准备材料淀粉、水、碘溶液、20%的硫酸、10%氢氧化钠、2%的硫酸铜、酒精灯、试管夹、试管等。 淀粉水解的实验操作方法1、在试管1中加入0.5g淀粉和4ml水,在试管2中......
●  化学元素周期表规律:化学元素递变性及位置规律
化学词典告诉你化学元素周期表规律,包括化学元素递变性及位置规律。化学元素周期律是1869年俄国科学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)首创的,他将当时已知的63种元素依原子量大小并以表的形式排列,把有相似化学性质的元素放在同一行,就是元素周期表的雏形。 化学元素递变性规律1、原子半径(1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小;(2)同一......
●  想要学好有机化学?不如看看这几招
化学是一门非常重要的学科,它对于化工、药品研发、材料合成有着重要的意义。其中的有机化学属于化学专业的必修学科。对于想要学好有机化学的人来说,我们该如何学好有机化学呢? 熟悉有机反应的反应机理有机化学反应概括起来只有几种类型:取代,加成,消去,酯化,加聚等。记住这些反应类型的反应发生机理是非常重要的,它可以让我们从反应物身上得出生成物的结构式。在医学、有机合成等领域,判断反应的生成物是非常......

您确定要从购物车中移除吗???