日本在线成人一区二区_成人a视频在线观看_僵尸世界大战2 在线播放_欧美影院在线播放

最強(qiáng)光催化劑“出手”“水變氫”效率刷新世界紀(jì)錄

   2022-01-19 中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)

126

核心提示:云南大學(xué)柳清菊教授團(tuán)隊與英國倫敦大學(xué)學(xué)院唐軍旺教授團(tuán)隊、華東師范大學(xué)黃榮教授團(tuán)隊合作,以單原子銅錨定

云南大學(xué)柳清菊教授團(tuán)隊與英國倫敦大學(xué)學(xué)院唐軍旺教授團(tuán)隊、華東師范大學(xué)黃榮教授團(tuán)隊合作,以單原子銅錨定二氧化鈦,成功制備新型光催化劑,其分解水制氫量子效率高達(dá)56%。這意味著“水變氫”有了一條可實用化的新路徑。

在太陽光或一縷LED紫外光照拂下,玻璃燒杯中加入一點(diǎn)點(diǎn)白色粉末,無須加熱也無須其他能源,燒杯里的水便可源源不絕產(chǎn)生氫氣,且經(jīng)過數(shù)百小時的實驗,這種白色粉末的量并未衰減。在云南大學(xué)材料與能源學(xué)院實驗室,你能見到這樣的“奇觀”。

在碳達(dá)峰、碳中和背景下,潔凈的氫成為未來的重要能源,高效、低成本制氫,特別是光解水制氫是科學(xué)家研究的方向。1月10日,國際著名期刊《自然·通訊》發(fā)表了云南大學(xué)柳清菊教授團(tuán)隊與英國倫敦大學(xué)學(xué)院唐軍旺教授團(tuán)隊、華東師范大學(xué)黃榮教授團(tuán)隊合作的一項重要研究成果——以單原子銅錨定二氧化鈦,成功制備新型光催化劑,其分解水制氫量子效率高達(dá)56%,被審稿人稱為“世界紀(jì)錄”。這意味著“水變氫”有了一條可實用化的新路徑。

提高催化效率 才能助推光解水制氫走向?qū)嵱没?/strong>

氫能是一種清潔無污染的可再生能源,燃燒值很高,可達(dá)每千克140兆焦耳,其具有來源豐富、燃燒產(chǎn)物無二次污染等優(yōu)點(diǎn),有望代替石油和天然氣,因而受到世界范圍的廣泛關(guān)注。若能得以大規(guī)模實際應(yīng)用,將為“雙碳”目標(biāo)的順利實現(xiàn)作出貢獻(xiàn)。

“目前,制備氫的主要方法有化石燃料制氫和電解水制氫,但兩種方法都需消耗傳統(tǒng)能源?!绷寰障蚩萍既請笥浾呓榻B,化石燃料制氫,二氧化碳排放量大,每生產(chǎn)1千克氫氣,將產(chǎn)生10千克左右的二氧化碳;而電解水制氫也存在能耗和成本問題?!霸诃h(huán)境和能源問題日益嚴(yán)重的今天,開發(fā)清潔、可持續(xù)、低成本的制氫技術(shù),推進(jìn)氫能的發(fā)展顯得尤為迫切和重要。”柳清菊說,采用光催化技術(shù),利用太陽能驅(qū)動水分解制氫是一種極具發(fā)展前途的新方法。

自1972年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)二氧化鈦半導(dǎo)體具有光催化性能以來,光解水制氫一直受到學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注與重視。在能量大于或等于半導(dǎo)體禁帶寬度的光照射下,光催化材料價帶中的電子吸收入射光子的能量躍遷到導(dǎo)帶,形成“電子—空穴”對,空穴和電子遷移到材料表面,與表面吸附的水分子發(fā)生氧化還原反應(yīng),也就是電子與水發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,空穴氧化水產(chǎn)生氧氣。

然而,由于電子帶負(fù)電,空穴帶正電,使得光催化材料中光照所產(chǎn)生的“電子—空穴”很容易復(fù)合,導(dǎo)致產(chǎn)氫量子效率低下,嚴(yán)重阻礙了光解水制氫的發(fā)展。因此,如何阻止“電子—空穴”的復(fù)合,提高光催化制氫效率,成為目前國際上光催化研究領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)之一,也是制約光催化制氫技術(shù)實用化的瓶頸難題。

這其中,光催化材料是核心。而光催化材料的活性、穩(wěn)定性和成本是決定光催化技術(shù)能否實際應(yīng)用的關(guān)鍵。

銅離子“補(bǔ)位” 新型光催化材料設(shè)計制備突破瓶頸

金屬單原子催化劑是近年來迅速發(fā)展起來的新型催化劑。相比傳統(tǒng)金屬催化劑,金屬單原子催化劑中的原子以單個的形式負(fù)載在載體上,在催化反應(yīng)中可充分參與反應(yīng),實現(xiàn)反應(yīng)活性中心的最大化,利用效率可接近100%,在理論上可以同時提高催化活性并降低成本。然而由于單原子具有極高的表面能,在合成和催化反應(yīng)過程中容易團(tuán)聚、穩(wěn)定性差、壽命短且制備成本高,阻礙了其實際應(yīng)用。

“這次起光催化作用的二氧化鈦,是一種鈦和氧規(guī)則排列的晶體,我們通過獨(dú)特的合成工藝,在其中生成大量的鈦空位。”柳清菊向記者解釋,有了這些鈦空位,就可以請銅離子來幫忙“補(bǔ)位”。

“通過對鈦基有機(jī)框架材料MIL-125中鈦空位的設(shè)計和可控合成,我們研制出具有大比表面積和豐富鈦空位的二氧化鈦納米材料,以此為載體錨定過渡金屬銅單原子,使銅與二氧化鈦形成了牢固的‘銅—氧—鈦’鍵?!绷寰战榻B,在光催化制氫反應(yīng)過程中,一價陽離子銅和二價陽離子銅的可逆變化,大大促進(jìn)了光生“電子—空穴”的分離和傳輸,大幅提高了光生電子的利用率,使產(chǎn)氫量子效率獲得突破,達(dá)到56%。這項突破獲得了歐洲科學(xué)院院士、倫敦大學(xué)學(xué)院光催化和材料化學(xué)終身教授唐軍旺團(tuán)隊的驗證。

成本、工藝更“親民” 光解水制氫產(chǎn)業(yè)已初露曙光

新研制的二氧化鈦基光催化材料,具有性能穩(wěn)定、無毒、無二次污染等優(yōu)點(diǎn),且生物相容性好、制備方法簡單、成本低,與傳統(tǒng)方法相比優(yōu)勢明顯。通常含貴金屬的催化劑,催化活性高,但相應(yīng)的成本也極高?!靶虏牧现校覀冇玫氖恰v金屬’銅,它儲量大、價格低、易獲得,這是成本降低的第一個方面?!?柳清菊介紹,此外,原有的催化材料中單個金屬原子活性很大,很容易形成團(tuán)簇,使得催化活性降低。研發(fā)團(tuán)隊將銅原子牢固地錨定在鈦空位上,不容易團(tuán)聚,創(chuàng)新性地解決了這個問題,穩(wěn)定時間很長,在常溫常濕條件下,樣品放置380天之久,仍然具有與新制備樣品相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)氫性能,進(jìn)一步降低了產(chǎn)氫成本;另外,新型光催化材料制備工藝簡單,無需昂貴的設(shè)備,使光催化制氫更加“親民”。

近年來,柳清菊團(tuán)隊在實驗室進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究,包括材料設(shè)計、合成工藝、機(jī)理研究、性能優(yōu)化等,已獲得穩(wěn)定的高性能光解水制氫光催化材料的實驗室制備工藝,正準(zhǔn)備開展放大工藝研發(fā),為后續(xù)產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。雖然傳統(tǒng)的光催化材料成本高、量子效率低,國內(nèi)光催化產(chǎn)氫市場尚未成熟,但隨著產(chǎn)業(yè)鏈銜接及相關(guān)政策的完善,光催化制氫產(chǎn)業(yè)化已是曙光初露。

對柳清菊團(tuán)隊而言,56%的產(chǎn)氫量子效率也不是終點(diǎn)?!拔覀冞€在繼續(xù)努力,使效率進(jìn)一步提高,如果能夠提高到70%以上,對生產(chǎn)應(yīng)用的意義將是不言而喻的?!绷寰照f,找準(zhǔn)了方向,效率再提升將不是夢。隨著光解水效率進(jìn)一步提高和成本進(jìn)一步降低,氫能時代將加速到來,人類也將還地球以綠水青山。(科技日報)  




免責(zé)聲明:本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自其它媒體的文章及圖片,目的在于弘揚(yáng)石化精神,傳遞更多石化信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實性負(fù)責(zé),在此我們謹(jǐn)向原作者和原媒體致以崇高敬意。如果您認(rèn)為本站文章侵犯了您的版權(quán),請與我們聯(lián)系,我們將第一時間刪除。
 
 
更多>同類資訊
推薦圖文
推薦資訊
點(diǎn)擊排行
網(wǎng)站首頁  |   |  關(guān)于我們  |  聯(lián)系方式  |  使用說明  |  隱私政策  |  免責(zé)聲明 網(wǎng)站地圖  |   |  工信部粵ICP備05102027號
日本在线成人一区二区_成人a视频在线观看_僵尸世界大战2 在线播放_欧美影院在线播放
国产日韩在线精品av| 久久99热精品这里久久精品| 久久国产精品一区二区三区四区| 国产精品视频久久久| 亚洲永久在线观看| 青青在线免费观看视频| 国内成人精品视频| 久久精品国产sm调教网站演员| 欧美精品在线播放| 日韩人妻一区二区三区蜜桃视频| 国产欧美精品在线| 久久精品久久久久久| 少妇人妻在线视频| 国产精品一二三视频| 国产精品入口日韩视频大尺度 | 色之综合天天综合色天天棕色| 国内精品国产三级国产99| 国产成人艳妇aa视频在线| 一本大道熟女人妻中文字幕在线| 欧洲午夜精品久久久| 国产精品av免费观看| 中国人体摄影一区二区三区| 精品日韩美女| 久久九九免费视频| 日韩久久一级片| 久久综合久久网| 亚洲一区二区在线看| 国产美女久久精品香蕉69| 国产精品老女人精品视频| 青青青青在线视频| 国产精品2018| 天堂av一区二区| 久久综合毛片| 午夜精品一区二区三区四区| 国产欧美日韩专区发布| 欧美成人午夜剧场免费观看| 国产专区在线视频| 欧美乱妇40p| 国产亚洲欧美一区二区三区| 久久国产精品电影| 国产午夜福利在线播放| 欧美精品性视频| 国产色一区二区三区| 美女国内精品自产拍在线播放| 美女视频久久| 欧美精品在线第一页| 国产欧美在线看| 一区二区三区四区欧美日韩| 隔壁老王国产在线精品| 精品国产一区二区三区日日嗨| 蜜桃传媒一区二区| 欧美成人精品在线播放| 国产精品一区二区久久| 亚洲在线不卡| 国产成人中文字幕| 日韩免费在线免费观看| 国产成人精品午夜| 国产在线一区二区三区欧美| 久久99久久亚洲国产| 99视频精品免费| 午夜视频在线瓜伦| 色av中文字幕一区| 国产中文欧美精品| 一卡二卡3卡四卡高清精品视频| 国产精品夜夜夜爽张柏芝| 亚洲一区精彩视频| 久操网在线观看| 黄色免费高清视频| 中文字幕av久久| 久久欧美在线电影| 欧美日韩精品久久| 欧美成人在线免费| 91久久久久久久| 日韩女优在线播放| 久久中文字幕一区| 97精品在线观看| 日韩免费观看av| 欧美精品免费看| 国产成人一区二区三区电影| 秋霞无码一区二区| 国产精品初高中精品久久| 91久久中文字幕| 欧美精品一区在线| 在线视频福利一区| 日韩在线免费视频| 国产日本欧美视频| 天天爽天天狠久久久| 国产精品我不卡| 99高清视频有精品视频| 欧美性大战久久久久xxx| 色综合久久悠悠| 久久久久人妻精品一区三寸| 免费特级黄色片| 日本一区网站| 国产精品人成电影| 久久久亚洲精品视频| 国产综合色一区二区三区| 亚洲精品人成| 国产精品第一页在线| 久久久亚洲国产天美传媒修理工| 免费在线观看毛片网站| 亚洲国产日韩美| 国产精品黄视频| 国产高潮呻吟久久久| 国产精品一香蕉国产线看观看| 欧洲亚洲在线视频| 最新不卡av| 国产精品色视频| 久久9精品区-无套内射无码| 国内久久久精品| 日本在线成人一区二区| 久久久久国产精品一区| 久久精品91久久久久久再现| 91精品成人久久| 国产区二精品视| 欧美日韩一区在线观看视频| 涩涩日韩在线| 亚洲国产精品久久久久爰色欲| 国产精品久久久久久久久久99| 国产高清精品在线观看| 99国产在线观看| 国产美女搞久久| 激情六月天婷婷| 日韩wuma| 亚洲在线色站| 国产精品久久精品视| 日韩中文字幕在线免费观看| 国产成人亚洲综合无码| 91av在线精品| 91久久国产婷婷一区二区| 国产精品羞羞答答| 国产裸体免费无遮挡| 国产一区二区三区奇米久涩| 国产在线精品一区免费香蕉| 国产综合18久久久久久| 国产视频一区二区三区四区| 国产一级做a爰片久久毛片男| 国产原创精品| 成人国产亚洲精品a区天堂华泰| 国产美女精品免费电影| 苍井空浴缸大战猛男120分钟| 97精品视频在线| 国产成人精品免费视频| www.欧美免费| 欧美xxxx做受欧美.88| 这里只有精品66| 动漫3d精品一区二区三区| 亚洲精品乱码视频| 欧美一级黄色影院| 欧美精品成人一区二区在线观看| 国严精品久久久久久亚洲影视| 免费高清一区二区三区| 欧美国产视频一区| 麻豆av免费在线| 国产午夜精品在线| 美媛馆国产精品一区二区| 成人a免费视频| 99视频国产精品免费观看| 国产精品一区免费观看| 97色在线观看免费视频| av资源一区二区| 91久久久久久久一区二区| 97免费高清电视剧观看| 国产在线视频一区| 91精品视频一区| 91精品在线国产| 久久免费观看视频| 久久久久免费视频| 久久久久免费精品| 久久精品国产99精品国产亚洲性色| 91精品国产高清久久久久久久久 | 久久人人爽亚洲精品天堂| 精品久久国产精品| 国产精品无码专区av在线播放| 久久人人爽人人爽人人片亚洲| 91精品国产综合久久香蕉最新版| 91免费在线观看网站| 久久网站免费视频| 久久国产一区| 蜜月aⅴ免费一区二区三区 | 久久久在线免费观看| 国产第一区电影| 日韩在线视频一区| 久99久在线视频| 亚洲va男人天堂| 日韩免费一区二区三区| 欧美精品一区三区在线观看| 亚洲欧美国产一区二区| 欧美日韩免费精品| 精品无码久久久久久久动漫| 高清国语自产拍免费一区二区三区| 91精品视频播放| 国产精品久久久久久久久久久久冷 | 色综合666| 日韩欧美精品在线观看视频| 国产日韩亚洲欧美| 91精品久久久久久久久青青| 深夜福利91大全| 国产精品高潮视频| 日韩女在线观看|