化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
年終盤點丨中標金額超9.2億！2024年色譜儀中標數(shù)據(jù)出爐
據(jù)化工儀器網(wǎng)不完全統(tǒng)計，2024年1-12月，中國政[詳細]
熱門視頻 Popular videoS
查看更多+
專題
專題
最新產(chǎn)品 Latest productS
查看更多+
中科院寧波材料所電解制氫耦合高值化學品制備研究獲進展
2025年03月27日 08:42:40
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：3345
相關(guān)成果Nanoscale high-entropy surface engineering promotes selective glycerol electro-oxidation to glycerate at high current density于近日發(fā)表于《自然-納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)
電解水制氫作為綠氫生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，因陽極析氧反應(OER)動力學緩慢、能耗高等問題，長期制約其大規(guī)模應用。中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所科研團隊創(chuàng)新性地提出以甘油電氧化替代傳統(tǒng)OER，不僅顯著降低制氫能耗，還同步生產(chǎn)高附加值化學品甘油酸，相關(guān)成果Nanoscale high-entropy surface engineering promotes selective glycerol electro-oxidation to glycerate at high current density于近日發(fā)表于《自然-納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)。
傳統(tǒng)電解水制氫技術(shù)中，陽極OER需轉(zhuǎn)移4個電子，反應能壘高且副產(chǎn)物氧氣經(jīng)濟價值低，導致整體效率受限。為解決這一問題，研究團隊提出“替代性陽極反應”策略，將生物質(zhì)衍生物甘油作為反應物，通過其電氧化生成高值化學品(如甘油酸、乳酸等)。然而，甘油氧化路徑復雜，產(chǎn)物選擇性低，且需在高電流密度下實現(xiàn)穩(wěn)定催化，這對催化劑設計提出了極高要求。
研究團隊開發(fā)了一種高熵合金催化劑(PtCuCoNiMn)，通過多金屬協(xié)同效應優(yōu)化催化表面活性位點，實現(xiàn)了甘油選擇性氧化路徑的精準調(diào)控。實驗表明：
1. 高選擇性與高電流密度兼容：在0.2 A cm?²的工業(yè)級電流密度下，甘油酸選擇性達90%以上，大幅優(yōu)于傳統(tǒng)催化劑。
2. 協(xié)同催化機制：Pt作為主要活性位點主導甘油氧化，Cu通過抑制副產(chǎn)物乳酸生成提升選擇性，而Co、Ni、Mn則通過調(diào)節(jié)表面氧化態(tài)保護Pt活性位點，延長催化劑壽命。
3. 原位表征與理論計算驗證：結(jié)合原位光譜與密度泛函理論(DFT)計算，揭示了甘油氧化路徑為“端羥基活化→甘油醛中間體生成→甘油酸電氧化”的分步機制，并證明Cu的引入通過熱力學和動力學雙重作用抑制副反應。
團隊搭建的小型電解槽在間歇運行模式下，成功實現(xiàn)了0.2 A高電流密度下的穩(wěn)定制氫與甘油酸聯(lián)產(chǎn)。通過優(yōu)化催化劑/電解質(zhì)界面，電極在長時間運行中未出現(xiàn)顯著活性衰減，為規(guī)?；瘧锰峁┝思夹g(shù)驗證。
寧波材料所此項研究不僅突破了電解制氫的能效瓶頸，更開創(chuàng)了“綠氫+高值化學品”聯(lián)產(chǎn)的新模式，為可再生能源驅(qū)動的化工生產(chǎn)提供了創(chuàng)新范式。未來，結(jié)合團隊在海水電解制氫陰極與陽極穩(wěn)定性等領域的技術(shù)積累，有望實現(xiàn)多場景、全鏈條的綠氫產(chǎn)業(yè)化應用。
研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、科技創(chuàng)新2030-重大項目、國家自然科學基金以及浙江省和寧波市相關(guān)項目等的支持。
參考來源： 寧波材料技術(shù)與工程研究所
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
貴州省科技廳通報15起科技違規(guī)行為調(diào)查處理結(jié)果
貴州省科技廳近期對省內(nèi)15起科技違規(guī)行為作出嚴肅處理，涉及數(shù)據(jù)造假、論文代寫、虛假申報等多種科研失信行為。2025-03-30 10:00:30 -
市場監(jiān)管總局關(guān)于發(fā)布《認證認可行業(yè)標準管理規(guī)定》的公告
此次修訂是對2012年《認證認可行業(yè)標準制(修)訂工作程序》的全面升級，結(jié)合近年來行業(yè)發(fā)展的新需求，聚焦戰(zhàn)略新興領域、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新...2025-03-30 09:24:40 -
儀器聚焦丨熱點重點大盤點 儀器行業(yè)本周要點速遞(2025年第10期)
本周熱點包括2025年檢驗檢測能力驗證考核計劃發(fā)布；虛假檢測報告將面臨十萬元重罰 新規(guī)強化檢驗檢測行業(yè)責任等。2025-03-30 08:41:14 -
年終盤點丨中標金額超9.2億！2024年色譜儀中標數(shù)據(jù)出爐
據(jù)化工儀器網(wǎng)不完全統(tǒng)計，2024年1-12月，中國政府采購網(wǎng)上統(tǒng)計到的色譜儀中標數(shù)量總計1287臺/套，中標總金額92908.48...2025-03-28 14:36:40 -
以客戶需求為導向 PreFluid攜流體控制解決方案亮相CACLP
常州普瑞流體技術(shù)有限公司攜多款產(chǎn)品出席CACLP，為觀眾展示流體控制領域的優(yōu)選解決方案。2025-03-27 14:58:23
版權(quán)與免責聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
