催化剂
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大电流密度电解水制氢:氮掺杂石墨烯修饰NiCo合金耦合介孔NiCoMoO纳米片异质结催化剂
首先以乙二醇与水的混合液为溶剂,采用溶剂热法合成镍钴钼氧化物前驱体。随后进行高温煅烧,使部分镍钴合金从前驱体中偏析出来,没有偏析出的镍钴与钼形成氧化物;偏析出的镍钴合金可以催化有机碳形成碳包覆结构,同时与镍钴钼氧化物耦合形成异质结构。此外,高温煅烧的过程中会导致纳米片脱水,从而形成介孔纳米片结构。
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AM: 原子耦合2D无机和石墨烯纳米片作为多种功能性纳米杂化物的多功能结构单元的协同优势
韩国延世大学Seong-Ju Hwang教授等人,介绍了原子耦合的二维无机-石墨烯纳米片在探索新型异质功能材料方面的协同优势,重点介绍了它们在杂化构建单元、层间材料、添加剂、衬底和沉积单分子层等方面的关键作用。
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通过石墨烯的造孔和掺杂改变过氧单磺酸盐的活化路径
在通过高级催化氧化技术降解水体中痕量有机污染物的过程中,非自由基路径是以氮掺杂石墨烯为催化剂,过氧单磺酸盐为氧化剂的体系中的主要反应路径,但由于氧化过程在催化剂表面进行,会破坏催化剂结构,降低催化剂的稳定性,在本工作中,我们通过氮,硫异原子掺杂,氢氧化钾造孔等过程将非自由基氧化过程转化为自由基过程,为提高高级催化氧化过程中碳基催化剂的稳定性提供了可能。
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高浓度电催化“碳中和”气相产物制备石墨烯
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。
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这篇Nano Research电解水析氢“面面俱到”
济南大学前沿交叉科学研究院刘宏教授团队王海青博士通过原位硫化泡沫镍@石墨烯框架结构成功构建了石墨烯交联的三相NiS-NiS2-Ni3S4多晶型泡沫结构(G-NNNF),具有多界面的电催化剂,并通过实验结果和第一性原理计算(北京计科天河2号超级计算机)证实多界面协同电催化碱性水分解产氢。
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创新连线·俄罗斯 俄开发用“微电厂”取代电池技术
俄罗斯国立研究型技术大学半导体与电介质材料科学系副教授叶卡捷琳娜·戈斯捷娃解释说:“我们提出了独一无二的方法,在硅结构整个深度的孔道内壁上沉积多层石墨烯涂层。目前没有其他方法可以生产用于高效微燃料电池的电极。这种电源不仅可以为设备提供长期备用电源,而且可能会随着时间的推移取代电池。”
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Small:三维石墨烯宏观体在电催化领域的应用
近日,南开大学/郑州大学周震教授课题组对三维石墨烯宏观体在电催化领域的应用做了总结和评述。文章从三维石墨烯宏观体的构筑方法、功能化修饰策略及其在电催化领域应用等方面进行了系统深入的分析与总结。进一步对目前三维石墨烯宏观体在电催化领域应用存在的问题和挑战做出了探讨,并对未来的努力方向提出了科学性的见解。
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ACS Catal.: 氧化石墨烯量子点催化剂光催化重整合成H2和甲酸盐
有鉴于此,台湾国立成功大学Hsisheng Teng等人,使用功能化的石墨烯量子点与Pt助催化剂,在1次阳光照射下在碱性溶液中重整纤维素。
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ACS Catal.: 通过多孔工程和掺杂策略调控石墨烯上的自由基/非自由基途径
有鉴于此,天津大学彭文朝副教授和阿德莱德大学段晓光研究员等人,使用ZnCl2,KOH和CO2活化氮和硫共掺杂的石墨烯(N,S-G),以开发出不同的缺陷和功能,所制备的石墨烯材料用作过氧单硫酸盐(PMS)活化的无金属催化剂,并探究了所制成材料的不同活化途径。
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ACS Catal:KOH活化N、S共掺杂石墨烯实现自由基氧化机理控制
澳大利亚阿德莱德大学段晓光、天津大学彭文朝等报道了对N、S共掺杂石墨烯通过ZnCl2、KOH、CO2进行活化,从而在石墨烯中引入不同结构缺陷同时实现了各种功能化,这种修饰的碳基催化剂能够通过活化过氧单硫酸钾盐用于降解苯酚。N、S共掺杂的石墨烯表现比N掺杂石墨烯更高的催化活性,同时KOH活化的N、S共掺杂石墨烯进一步改善氧化反应活性。
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武汉理工大学余火根教授课题组研究工作:羧基功能化石墨烯增强TiO2光催化产氢性能
石墨烯的功能化是在石墨烯表面上引入产氢活性位点的有效策略之一。与非共价功能化(例如在石墨烯表面上加载Pt,Cu和MoSx)相比,石墨烯的共价功能化可以通过化学反应将产氢活性位点与石墨烯表面的官能团相结合,形成强相互作用,接枝的产氢活性位点有利于界面的产氢反应。因此,发展石墨烯功能化的有效方法对增加光催化剂的产氢活性位点、提高光催化剂产氢性能有重要意义。
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西南大学胡卫华教授课题组报道高效贵金属电解水催化剂
他们设计制备了负载于氮掺杂石墨烯上的铱(Ir)纳米颗粒(Ir@N-G-600)。该催化剂中Ir负载量低至6.98 μg cm-2,但在酸性和碱性介质中均表现出比Pt/C、RuO2、Ir/C等商业催化剂更优的HER、OER催化活性和寿命,在1.6 V槽压下实现稳定的10 mA cm−2电解水。进一步研究表明,该催化剂的高活性与稳定性归因于其中丰富的Ir-N配位,改变了Ir原子的电子结构,形成了更有利于HER、OER过程的电子构型。
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ACS Catal:2H-MoS2/掺氮石墨烯用于全pH分解水
有鉴于此,天津大学杨静等报道了一种复合结构电催化剂,2H-MoS2/掺N多孔石墨烯。该电催化剂的特点在于其中含有丰富的界面Mo-吡啶N,有效的改善电催化活性。
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ACS Catal:石墨烯担载Pt结构和催化活性关系
中国科学院煤化学研究所陈朝秋、覃勇,华东理工大学段学志、中国科学院上海先进研究所姜政等报道了通过原子层沉积法合成原子结构精确Pt/石墨烯催化剂(控制单个原子、双原子、簇),具体通过高温臭氧脉冲在石墨烯上构建丰富的面内环氧基位点作为螯合基团实现。结构明确的面内环氧基位点能够实现均匀、可控、稳定的沉积Pt位点。
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Advanced Science: 源自氧化石墨烯的N掺杂碳纳米管嵌入FeCo纳米颗粒,作为双功能空气电极催化剂
有鉴于此,华南理工大学蒋仲杰教授、太原理工大学郝晓刚教授、江南大学王利魁、浙江理工大学蒋仲庆教授、宋昌盛等人,报道了一种新的方法来生产嵌入N、P共掺杂碳包覆的N掺杂碳纳米管的FeCo合金纳米颗粒(NPs) (NPC/FeCo@NCNTs),其中NCNTs由氧化石墨烯纳米片和三聚氰胺衍生而来。