什么是析氧反应OER?
说明:本文主要介绍了析氧反应(OER)的相关知识,涵盖其定义、反应过程、性能评价方法及结构描述符等内容。阅读此文,读者可了解 OER 在酸性和碱性环境下的反应路径,以及诸如过电位、塔菲尔斜率等性能评价指标的含义与重要性,还可获取有关金属 - 氧键强度、金属 -
说明:本文主要介绍了析氧反应(OER)的相关知识,涵盖其定义、反应过程、性能评价方法及结构描述符等内容。阅读此文,读者可了解 OER 在酸性和碱性环境下的反应路径,以及诸如过电位、塔菲尔斜率等性能评价指标的含义与重要性,还可获取有关金属 - 氧键强度、金属 -
沙迦大学的研究人员开发出一种新技术,可以直接从海水中工业规模地生产清洁氢燃料。在《Small》杂志上发表的一项研究中,研究小组报告说,他们无需去除海水中的矿物盐或添加任何化学物质即可提取氢气。研究人员表示,这种方法无需建造海水淡化厂,海水淡化厂的建设和运营成本
氧析出反应(Oxygen Evolution Reaction, OER)和氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction, ORR)是电化学能量转换与存储技术中的核心反应,分别对应电解水制氢与燃料电池发电的关键步骤。
晶格氧在氧析出反应(Oxygen Evolution Reaction, OER)中扮演着至关重要的角色。在OER过程中,晶格氧作为催化剂表面的氧源,能够通过氧化还原反应参与氧气的释放。
根据催化剂类型不同,活性位点的形式也有所变化,如金属催化剂、酸碱催化剂和氧化物催化剂等,它们的活性位点各具特征,对催化过程起着至关重要的作用。
电子自旋调控催化是一种通过操控催化反应中电子自旋态来调节反应路径和产物选择性的前沿策略。该方法利用自旋极化、电磁场或磁性材料界面调控反应中间体的吸附、转化和解离过程,从而提升催化效率与选择性。尤其在氧还原、氮还原和二氧化碳还原等自旋敏感反应中表现出显著优势。
差分电荷密度图是一种通过计算材料体系的总电荷密度与其组成原子在孤立状态下的电荷密度叠加之差,以图形化方式展示电荷重新分布情况的分析工具。其核心定义可表述为:
加强析氧反应的机理调控是开发高效、稳定的电催化剂的关键。然而,电催化过程中表面结构的动态变化限制了对活性来源和反应机理的准确识别。近日,安徽师范大学王广凤团队报道了一种碘掺杂策略,在控制CuS催化剂表面重构的基础上改善OER反应的机制,从而克服了活性和稳定性的
自由能台阶图(Free Energy Diagram,FED)是描述电催化反应中反应路径能量变化的可视化工具,通过展示反应中间态和过渡态的自由能差异,揭示催化过程的热力学和动力学特性。其核心在于量化反应各步骤的吉布斯自由能变化(ΔG),从而识别限速步骤、评估催
利用质子交换膜水电解槽(PEMWE)制氢因其高纯度、高电流密度、高工作电压、与可再生能源的高兼容性而被公认为是一种很有前途的方法。但是,阳极的OER动力学缓慢和对稀缺的Ir基材料(IrO2)的依赖严重阻碍了其广泛应用。研究已经证实,低成本的RuO2通过动力学良
梁红艳,天津大学教授,博士生导师,国家级青年人才。主要从事电解水制氢(碱性水解ALK、中性海水电解、酸性水解PEM)及CO2资源化利用(CO2电还原耦合生物质转化)的研究。梁红艳教授主持国家、部省及横向课题4项,其中国家自然科学基金项目2项。在Nat. Com
质子交换膜水电解(PEMWE)技术作为清洁能源转化的重要途径,其产业化应用受制于阳极析氧反应(OER)催化剂的高成本和低稳定性等关键瓶颈。目前,RuO2虽具有优于IrO2的成本效益和本征活性,但在高电位工作条件下易发生晶格氧流失和金属溶解,导致快速失活。这一现
激光专家:Ezra Marker、Raiden Speelman 和 Franz Geiger 在他们的光谱仪前,手里拿着光谱电化学池。(图片由 Camille Bridgewater 提供,西北大学)
电极表面的水分子在放弃电子形成氧气之前会翻转——这是纳米级体的壮举,解释了为什么反应需要的能量超过理论上应有的能量。在首次观察到单个水分子的这种翻转后,美国西北大学的科学家表示,下一步是找到控制它的方法。这样做可以提高反应的效率,从而更容易从水中生产氧气和氢燃
氧化还原反应(ORR/OER)是燃料电池和金属空气电池中关键的电化学过程,但高效ORR/OER电催化剂的快速大规模生产仍然具有挑战性。本文,东莞理工学院在《Advanced Energy Materials》期刊发表名为“Facile Microwave Sy
相对于传统的金属催化剂,非金属催化剂具有选择性广、性能突出、结构稳定等优势。非金属催化剂在能源、环境、化工等领域具有广泛的应用。非金属催化剂能够有效地催化各种化学反应,包括HER、OER/ORR、CO2RR、NO3RR、NRR。
设计高效且成本低廉的酸性析氧反应(OER)催化剂对于优化用于制氢的质子交换膜水电解槽(PEMWE)至关重要。2025年3月17日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心陈维、中国科学技术大学李震宇在国际知名期刊Angewandte Chemie Int
质子交换膜电解(PEMWE)技术为生产高纯度氢提供了一条有前途的途径。然而,阳极析氧反应(OER)主要依赖于Ir基材料,这对于商业应用来说成本过高。Ru基催化剂被认为是PEMWE最有前途的OER替代品,因为它们比Ir更便宜。虽然Ru基催化剂对OER表现出显著的
电化学水分解是解决过度使用矿物燃料引起的能源和环境问题的一个有前途的解决方案。然而,由于复杂的质子偶合电子转移反应过程,缓慢的阳极析氧反应(OER)阻碍了水分解的效率。因此,开发有效的OER催化剂,促进低过电位下的多重质子和电子转移是至关重要的。虽然贵金属基催
质子交换膜电解水 (PEMWE) 因其高效、响应快和安全性高,被认为是绿色制氢的关键技术。然而,PEMWE的阳极反应——析氧反应(OER)需要高效的电催化剂。目前,基于贵金属Ir的催化材料面临着低质量活性、低地球丰度和高成本(162,279美元/千克)等问题,