【科学网】研究揭示镍-钨合金催化剂化学计量效应起源

因此,通过将镍与电负性小的钨合金化,微调镍的未配对电子,实现有利于羟基吸附的零电荷电势和表面电子态。吸附的羟基可以与电解液中的钾离子配位,打破钾阳离子的溶剂鞘,增加自由水分子,构建连通性更好的氢键网络,从而有利于氢离子/氢氧根中间体通过Grotthuss机制传输,提升了催化性能。研究人员介绍,该工作揭示的新机制对...

经济高效的催化剂设计:原子尺度钼系加氢脱硫催化剂的研究进展与展望

例如,钴和钼之间的协同作用有助于催化剂表面活性位点的形成,从而增强催化活性。对电子转移机制的研究进一步表明,钴和钼之间的电子转移能够调控催化剂表面的电子结构,进而影响反应中间体的吸附和活化能垒,最终提高反应选择性[33-34]。此外,界面效应在组分间的相互作用中也发挥着重要作用。界面建模的结果显示,在与钴...

科学家打造类量子阱催化结构,原型电堆成功实现小功率输出,促进...

掺杂碳的作用在于:能让界面的钼与镍在费米能级处形成强共振,当掺杂层厚度接近玻尔半径的时候,就能让可变价的钼原子轨道吐纳镍金属的电子,即形成一种类量子阱催化结构。由于这种界面结构的存在,让镍金属的电子能被限制在类量子阱催化结构的低能谷之内,从而能够抑制镍的电化学氧化反应。而当氢原子被吸附之后,随着...

...团队在《自然·通讯》上发表碱性氢气氧化反应非贵金属电催化剂...

该研究强调了Ni基非贵金属和TiO2载体之间金属载体相互作用(MSI)在调控镍基电催化剂的电子结构以提升非贵金属电催化剂碱性HOR稳定性方面的重要性,并证明了Ni4Mo/TiO2是一种高效稳定的AEMFC阳极催化剂,为AEMFC的发展奠定了基础。同济大学为第一单位,盛闻超教授和武汉大学庄林教授为通讯作者,同济大学环境科学与工程学院...

科普| 电解水制氢催化剂有哪些?

镍基催化剂的设计策略一般为两种,一种是镍和其他元素的协同作用,如Pt/Ni(OH)2异质结构表现出优异的电催化活性;另一种是改变催化剂的结构,通过暴露更多的活性位点来增强催化活性,如构建纳米片、纳米线和纳米阵列等。Gan等运用水热法在泡沫镍上制备了镍-铁氢氧化物,然后生长金属铜,最后进行低温氮化处理。制备的镍...

俄罗斯研发高效脱氢催化剂

镍可作为氢化和脱氢反应催化剂,在未经修饰的情况下具有极高的催化活性,会导致载体分子被破坏(www.e993.com)2024年11月22日。科研人员用锡对镍基催化剂进行改性。在用甲基环己烷作为氢载体的试验中,350℃的温度下,该催化剂作用下的脱氢效率达99.9%。0.1%是副产品苯和甲烷,大大降低了苯和甲烷浓度。下一步,科研人员将研究在新一代液态有机氢载...

为什么镍元素具有多种化合价?这些化合价对工业应用有什么影响?

首先,镍的+2价态是最常见的形式,广泛存在于各种镍化合物中,如硫酸镍(NiSO4)和氯化镍(NiCl2)。这些化合物在电镀、电池制造以及催化剂等领域有着重要的应用。例如,镍电镀可以提供良好的耐腐蚀性和美观的表面处理,而镍基催化剂则在石油化工和有机合成中发挥着关键作用。

中国科大揭示镍-钨合金催化剂化学计量效应的起源

近日,中国科学技术大学高敏锐教授课题组报道在碱性氢气氧化反应中,镍-钨合金中的钨的比例可以精细调控镍的未配对电子,进而调节合金的零电荷电势和羟基吸附能力,打破电解液中钾离子溶剂鞘,释放自由水,提升氢键网络的连通性,从而带来催化性能的增益。相关成果以“UnravelingStoichiometryEffectinNickel-TungstenAlloysfo...

高通量合成装置强化金属催化剂制备过程的研究进展

Saalfrank等在移液机器人和库设计软件Plattenbau的帮助下,通过溶胶-凝胶法制备了钴、锰和镍基催化剂库,其中包含800多个不同成分的氧化物。Selim等使用自动合成平台,并通过液体输送系统,按照预定的量将金属盐溶液送入相互独立的试管中使其混合,从而自动合成了包含66种组合的Pt-Pd-In三元催化剂库。他们还将微反应器...

助力“双碳”发展,科学家发现反应亲核位点和分子能级热力学的组合...

高产物选择性电氧化伯醇制羧酸,是一种重要的工业催化反应,常被用于生产大宗和精细化学品。然而,在认知镍基催化剂的醇类氧化上,面临三大难题:其一,电催化氧化反应速率决定步骤是醇类氧化还是Ni3+OOH生成;其二,电子转移机制遵循Ni2+(OH)2/Ni3+OOH氧化还原过程、亦或是Ni3+直接电子转移的非氧化还原过程?