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析氧反应最新视觉报道_吸氧反应和析氢反应(2024年12月全程跟踪)

内容来源：卡姆驱动平台所属栏目：热点更新日期：2024-12-01

析氧反应

新型单原子催化剂配位结构促进高性能析氧反应（OER）推文链接：网页链接图1：Ir1/(Co,Fe)-OH/MI样品的形貌表征。图2：Ir1/(Co,Fe)-OH/MI和Ir1/(Co,Fe)-OH样品的结构表征。图3：OER的电化学性能。图4：DFT计算。图5：整体水分解性能。图6：制备方法的普适性推广。

【NML文章集锦| 电催化析氧反应与氧还原反应（OER&ORR）】精选15篇发表在Nano-Micro Letters《纳微快报（英文）》上电催化析氧反应与氧还原反应相关的论文。分别来自香港城大曾志远等、浙江大学侯阳等、中科院福建物质结构研究所林扬明团队、加拿大魁北克大学高等技术学院张改霞与加拿大国立科学研究院孙书会以及武汉纺织大学杨应奎合作、苏州大学陈子亮&康振辉及柏林工业大学Prashanth W. Menezes合作、比利时鲁汶大学Jan Fransaer等、青岛大学李道浩与吉林大学方千荣合作、北京理工大学李煜璟教授&北京工业大学柯小行教授等、广东工业大学张山青教授课题组、华中科技大学王得丽教授课题组、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室Can Li博士&纽约州立大学N. Clament. S.S.博士及Jiye Fang教授、中国科学院山西煤炭化学研究所童希立及德国锡根大学杨年俊团队、太原理工大学&上海大学张久俊院士团队、美国陆军实验室的Li Jiangtian、国檀国大学Jin-Ho Choy院士和首尔国立大学Sung-Pyo Cho课题组。 1. 合理设计具有成本效益的金属掺杂ZrO₂提升OER催化活性网页链接 2. 调节金属有机框架催化剂化学键长加速电解水析氧反应动力学网页链接 3. 利用模型分子对无金属碳热催化和电催化机理理解的最新进展网页链接 4. 碳纳米管负载相邻Co-N₂C₂和Co纳米团簇改良Fe-N₄电子结构用于高效氧电催化网页链接 5. 双金属氧硫化物重构异质结构上氧阴离子的固定及其对促进析氧反应网页链接 6. 氧电催化中氧化物催化剂的设计—从机理到应用网页链接 7. 准三维环三磷腈基共价有机骨架纳米片用于高效氧还原网页链接 8. 具有原子级分散钨位点的PtNi-W/C促进质子交换膜燃料电池中ORR网页链接 9. 通过电催化ORR可持续生产过氧化氢策略—从催化剂设计到设备搭建网页链接 10. 电合成H₂O₂催化剂及反应器的构筑网页链接 11. 铂基纳米晶的形貌可控合成及其在燃料电池中的应用研究网页链接 12. 光、电催化合成H₂O₂—原理，催化剂设计及性能网页链接 13. 原位探测电催化氧还原反应活性位点和机理的技术网页链接 14. OER催化剂在不同能量标度下的设计策略网页链接 15. 二维单原子层g-C₃N₄增强光电催化转化效率网页链接

【Chem Catalysis：硫加速海水电解】「CP封面」中国海洋大学孟祥超教授团队发现，加入硫元素可以帮助过渡金属钼酸盐快速变化，从而提升其在海水中的析氧反应效率。这种新方法让催化剂性能更出色，有望为大规模生产绿色氢气提供新技术网页链接。

双层材料新发现！光解水有望在J. Mater. Chem. A 2019年第7期中，研究者们利用第一性原理计算，提出了一种实验可实现的二维LiMX2（M=Al，Ga，In；X=S，Se，Te）双层材料，它利用本征电场效应，是实现高效光催化全解水的理想候选材料。 𐟔 这些材料具有直接带隙、高载流子迁移率和宽光吸收范围，这有利于它们的光催化性能。本征电场不仅促进了光生载流子的空间分离，还提高了太阳-氢（STH）效率，上限可达20.1–36.6%。 𐟓ˆ 在LiMX2多层膜中也发现了类似的结果。特别有趣的是，LiGaS2双分子层具有很强的光催化氧化还原能力，使得析氢反应（HER）和析氧反应（OER）能够继续进行，仅由纯水中的光生电子和空穴驱动（pH=7）。 𐟒砨🙤𚛧𛓦žœ表明，LiMX2双分子膜可以在纯水中进行高效的光催化整体水裂解，而不需要牺牲试剂或共催化剂。

析氧反应（OER）催化剂性能全解析在析氧反应（OER）中，催化剂的性能通常通过几个关键参数来评估，包括过电势（𜉣€Tafel斜率、稳定性、电化学活性比表面积、电化学阻抗和法拉第效率。下面我们将详细介绍这些参数的计算和测试方法。过电势与Tafel斜率的计算 𐟓Š 极化曲线是通过线性扫描伏安法（LSV）测得的，电势窗一般设置在0.2-0.9V范围内，扫速为0.05 mV/s，旋转圆盘转速为1600 rpm。在Origin软件中作图时，需要进行IR补偿。测试时参比电极一般选用HgO电极，换算为可逆氢电极（RHE）的公式为E(RHE)=E(Hg/HgO) +0.9324 - 90%IR，其中I为瞬时电流，R为溶液阻抗。电流密度换算公式为i=i*5100。过电势是评估催化剂性能的重要指标之一，一般选用电流密度为10或20 mAⷣm-2时的电位E，过电势等于该电流密度下的电位减去平衡电位E-1.23V。根据Butler-Volmer公式，Tafel方程可表示为log(i)=log(i0)+b，即取电流密度的对数为横坐标，过电势为纵坐标，截取一小部分接近直线的点，其斜率就是Tafel斜率b。Tafel斜率越小，说明过电势随电流密度增长的变化越小，电催化性能越好。稳定性测试 ⏲️ 稳定性测试可以采用计时电流法或计时电位法。在计时电流法中，电压一般设定在电流密度为10 mAⷣm-2时的电压值，循环一定时间后观察电流的衰减情况；而在计时电位法中，将电流密度设定在10 mAⷣm-2，循环一定时间后观察电位的增长情况。其他参数 𐟌 除了过电势和Tafel斜率，稳定性、电化学活性比表面积、电化学阻抗和法拉第效率也是评估催化剂性能的重要参数。稳定性测试可以通过计时电流法或计时电位法进行。电化学活性比表面积可以通过循环伏安法（CV）测量得到。电化学阻抗可以通过电化学工作站或阻抗计算得到。法拉第效率可以通过测量反应物的消耗和生成物的生成量来计算。通过这些参数的综合分析，可以全面评估析氧反应（OER）催化剂的性能。

电解水实验装置 𐟔젧”𕨧㦰𔥮ž验装置是用于研究电解水反应的精密设备。它通过蠕动泵将电解液送至两侧极板，使其经过流道并接触到阴阳电极，从而在阴极发生析氢反应，在阳极发生析氧反应。反应后的电解液和气体混合物通过气液分离器分离，气体排出，电解液则回流至回流池。此外，控温系统用于加热阴阳极板，以精确控制电解温度。 𐟔砨ㅧ𝮧𛄦ˆ：电解槽：用于容纳电解液和电极。蠕动泵：将电解液泵入电解槽。气液分离器：分离气体和电解液。加热装置：对阴阳极板进行加热，控制电解温度。回流池：收集并重新使用电解液。 𐟛 ️ 关键部件：绝缘板：确保电流在指定路径上流动。流道板：引导电解液流向电极。密封垫：确保流道板的密封性。电热贴片：提供局部加热，以优化反应条件。 𐟔砩€š过这些组件的精心设计和组合，这套电解水实验装置能够提供稳定、可靠的电解环境，为科学研究和工程应用提供有力支持。

BaXNO2：光解新希望𐟌🊥œ覎⧴⥅‰催化水裂解的领域中，二维（2D）Janus结构因其内建电场而备受瞩目。然而，实现水的自发分裂仍然是一个挑战。最近，科学家们提出了一种新的二维钙钛矿氧化氮化物家族——BaXNO2（X = Ta, Nb, V），其具有显著的光催化全水解活性。 𐟌ˆ 光催化全水解活性 2D BaTaNO2和BaNbNO2都表现出优异的光催化全水解性能。特别是BaNbNO2，其在析氧反应（OER）中的最低过电势仅为0.44 V，这在光催化领域是相当低的数值。 𐟒砥𘩙„吉布斯自由能在析氢反应（HER）中，BaTaNO2的吸附吉布斯自由能（DGH）接近于零，仅为0.02 eV。这种接近零的DGH意味着BaTaNO2在HER中具有极高的效率。 𐟔砩“电性调节有趣的是，由于V离子的位移伴随着晶格的铁弹性扭曲，二维BaVNO2显示了平面内铁电性。这种铁电性可以调节能带结构，从而优化了能带排列位置，进一步提升光催化性能。 𐟌 异质结构优化通过构建BaNbNO2/BaVNO2异质结构，可以进一步提高其光催化性能。该异质结构的OER过电势为0.47 eV，HER的DGH过电势为0.16 eV，这表明异质结构在光催化水裂解中具有巨大的潜力。 𐟔 理论研究这项研究不仅为设计Janus光催化剂提供了指导，而且还为通过铁电性调节光催化性能提供了策略。这种策略为未来光催化水裂解的研究提供了新的思路和方法。

王定胜等揭示PEMWE催化剂退化奥秘 𐟌Ÿ期刊：Advanced Energy Materials 𐟔妠‡题：Deciphering Cationic and Anionic Overoxidation: Key Insights into the Intrinsic Structural Degradation of Catalysts 𐟓줽œ者团队：王定胜、孙文平、汪国秀 𐟔”研究背景：质子交换膜水电解槽（PEMWE）技术为大规模绿色制氢带来了希望。然而，由于在高酸性和氧化性操作环境中，析氧反应(OER)催化剂的有限寿命，其广泛应用面临重大限制。 𐟒姠”究成果： ✅综述了质子交换膜水电解槽（PEMWE）技术在大规模绿色制氢中的潜力及其面临的挑战，特别是析氧反应（OER）催化剂在酸性和氧化环境中的稳定性问题。 ✅深入探讨了催化剂结构退化的本质原因，即阳离子和阴离子的不可逆过氧化，并分析了这些过氧化过程与OER反应机制的关系。 ✅介绍了分析阳离子和阴离子过氧化的先进表征技术，并讨论了四种催化剂抗氧化策略，旨在为设计耐用的酸性OER催化剂提供指导原则。 𐟓总结： ✏️通过深入分析PEMWE中OER催化剂的稳定性问题，揭示了阳离子和阴离子过氧化是导致催化剂结构退化的关键因素。文章提出的四种抗氧化策略为设计高性能的酸性OER催化剂提供了新的思路。 𐟓쨿™项工作发表在国际著名期刊《Advanced Energy Materials》上。祝贺！𐟎‰𐟎‰𐟎‰

𐟒秔𕨧㦰𔥮ž验全套装𐟔슰Ÿ”探索水电解的奥秘，我们的电解水装置是您的理想之选！这套装置不仅适应多种电解质的电解实验，而且操作简易，让您轻松掌握电解水的技巧。 𐟒ᤸ𛨦参数一览： - 电解槽：不锈钢镀金材质（可选纯钛板） - 整套装置包含：电解槽、蠕动泵、加热装置等 - 电解槽外形尺寸：100*100mm，流道尺寸20*20mm 𐟔짔詀”及特点： - 用于电解水实验，电解液经蠕动泵进入电解槽，发生析氢和析氧反应 - 反应后电解液和气体混合物流经气液分离器，气体排出，电解液循环回流池 - 配备控温系统，精确控制阴阳极板的温度，优化电解效率 𐟚€开启您的电解水实验之旅，发现能源转换与储存的新可能！

电解水实验装置详解：轻松搞定电解水实验 𐟔짔𕨧㦰𔥮ž验装置大揭秘！ 𐟎褻Š天为大家介绍一款非常专业的电解水实验装置，包含电解槽、蠕动泵、加热装置、台架、热电偶、加热片、回流池、回流池加热器、气液分离器和胶管等组件，非常齐全。 𐟏…电解槽的尺寸为100100mm，流道尺寸为2020mm，小巧精致。电解液通过蠕动泵泵入两侧极板的下侧，经过流道和阴阳电极到达催化剂的活性位点。在阴极发生析氢反应，阳极发生析氧反应，反应后产生的气体和电解液混合两相流体从上方流出。 𐟌᯸气液两相流体经过气液分离器，气体排出，电解液则回到回流池中，整个过程流畅高效。此外，还可以使用控温系统对阴阳极板进行加热，进一步控制电解温度，使实验更加精准。 𐟌ˆ该装置可选酸性或碱性，满足不同实验需求。最重要的是，各个组件都可以拆分购买，非常灵活方便。 𐟎‰有了这个装置，电解水实验变得轻松有趣，欢迎大家前来咨询。

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