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析氢反应最新视觉报道_析氢反应机理(2024年12月全程跟踪)

内容来源：麦吉窗影视所属栏目：热点更新日期：2024-11-29

析氢反应

12种电化学催化反应详解 1. 𐟌🠈ydrogen evolution reaction/HER 析氢反应 𐟌ˆ Hydrogen oxidation reaction/HOR 氢氧化反应 𐟌𘠏xygen evolution reaction/OER 氧析出反应 𐟌🠃arbon dioxide reduction reaction/CRR 二氧化碳还原反应 𐟌ˆ Oxygen reduction reaction/ORR 氧还原反应 𐟌🠎itrate reduction reaction/NirRR 硝酸盐还原反应 𐟌ˆ N2 reduction reaction/NRR 氮气还原反应 𐟌🠁mmonia oxidation reaction 氨氧化反应 𐟌ˆ Chlorine evolution reaction 析氯反应 𐟌🠓eawater electrolysis 海水电解反应 𐟌ˆ Sulfur reduction reaction/SRR 硫还原反应 𐟌🠏rganic electrochemical conversion/Fine chemical synthesis reaction 各类有机物电化学转化/精细化学品合成反应（如HMF氧化反应、硝基苯还原、苯胺氧化、丙烯电氧化产环氧丙烷、醇氧化反应、C-N、C-S偶联反应、C-H活化、C-C断键反应等）

【NML文章集锦| 电催化析氢反应（HER）】精选8篇发表在Nano-Micro Letters《纳微快报（英文）》上电催化析氢反应相关的论文。分别来自兰州大学殷杰&席聘贤团队、厦门大学王耀辉&李剑锋团队、南京邮电大学赵强&王龙禄团队、厦门大学张桥保教授&洛阳师范学院刘献明教授、上海大学王亮&新加坡南洋理工大学刘政&华东理工大学练成、武汉理工大学木士春课题组、电子科技大学张亚刚课题组、澳大利亚昆士兰科技大学的Ting Liao和Ziqi Sun课题组。 1. 精确控制硫空位与吸附氢关系促进析氢反应网页链接 2. 原位拉曼光谱探索析氢反应中界面水的阳离子调控机制网页链接 3. 用于析氢反应的柔性可变形催化材料网页链接 4. 机器学习辅助设计低维析氢电催化材料网页链接 5. 石墨烯量子点介导合成原子层半导体催化剂用于电解水析氢网页链接 6. 精准调控活性原子间距，提高HER活性和稳定性网页链接 7. B、N双掺杂超薄碳层包覆Mo₂C纳米晶、大幅提升碱性HER反应催化性能网页链接 8. 调节氧空位浓度激活惰性二维Bi₂O₃纳米片，用于高效HER网页链接

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。

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。

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。

氢气作为清洁能源的核心，其制备效率是影响可持续生产的关键。然而，电催化析氢反应（HER）的进程常因气泡堆积和气体扩散问题受阻，影响催化效率。本研究开发了一种创新的超亲气（SAL）/超疏气（SAB）协同电极结构，显著加速气泡传输和溶解氢气的扩散，从而优化HER性能。 ✨研究亮点气泡快速传输： SAL条纹及时移除催化反应产生的气泡，避免“死区”形成，保持电极表面清洁。氢扩散加速： SAL连接大气环境，有助于溶解氢扩散，降低浓度过电位，提升HER效率。卓越的HER性能：在高电流密度下，SAL/SAB协同电极展现出极低的过电位，具有较强的实际应用潜力。 𐟓Š展望该研究通过SAL/SAB协同设计，解决了HER中的质量传输问题，提升了催化剂的性能和稳定性。这一设计思路可应用于其他气体演化反应，为电催化研究提供了全新路径。 𐟓š文献信息期刊： Science Advances DOI： 10.1126/sciadv.add6978 #科研绘图#⠂ #文献阅读#⠂ #科研学习#⠂ #论文写作#⠂ #sci#⠂ #电解水#⠂ #科研#

双金属普鲁士蓝材料的制备方法详解 𐟓普鲁士蓝催化剂是一种由过渡金属氰化物（通常是铁氰化物）组成的催化剂，广泛应用于燃料电池、电解水制氢等领域。它具有良好的催化性能和稳定性，常用于催化氧气还原反应（ORR）和析氢反应（HER）等电化学反应。 𐟎ˆCo-Fe PBA nanocubes 将0.6 mmol六水合硝酸钴和0.9 mmol柠檬酸三钠溶解于20 mL去离子水中，形成溶液A。将0.4 mmol铁氰化钾溶于20 mL去离子水中，形成溶液B。在磁性搅拌下，将溶液B加入到溶液A中，连续搅拌1分钟后，在室温下老化24小时。离心收集沉淀。 𐟎ˆCo-Fe PBA nanoframes 将上述制备的Co-Fe PBA纳米液分散到40 mL的水中，通过超声处理10分钟，得到均匀的悬浮液。然后，在上述悬液中加入22.5 mg尿素，连续加入20分钟。溶解后，将悬浮液密封在50毫升的特氟隆衬垫中，然后在不锈钢高压釜中以100Ⰳ加热12小时。 𐟎ˆCo-Fe PBA 将CoCl2 6H2O（143 mg）和柠檬酸钠（397 mg）溶解在40 mL的蒸馏水中，并进行搅拌。然后，加入132 mg K3[Fe(CN)6]，再搅拌混合物5分钟以获得透明溶液。将得到的透明溶液转移到50 mL烧杯中沉淀24小时，最后离心干燥获得催化剂。 𐟎ˆCo-Co PBA和Fe-Fe PBA 分别用K3[Co(CN)6]（132 mg）和FeSO4 7H2O（167 mg）取代K3[Fe(CN)6]和CoCl2 6H2O，合成方法与Co-Fe PBA相似。 𐟥参考文献在图片的最后哦。欢迎各位同学批评指正！𐟘𚰟˜𚀀

ORR研究：统一电位，准确评估许多研究者在进行氧还原反应（ORR）研究时，发现最佳样品的Tafel斜率并不理想。这往往是因为没有统一电位区间。Tafel斜率是评估电化学反应动力学的重要参数，但在比较不同催化剂或不同条件下的ORR性能时，需要在同一电位区间内获取Tafel斜率。以下是几个关键原因：可比性 𐟓Š 只有在相同的电位区间内获取Tafel斜率，才能确保不同催化剂或条件下的数据具有可比性。不同电位区间可能包含不同的反应机制或动力学行为，这会导致Tafel斜率的变化，从而无法准确评估性能差异。动力学稳定性 𐟌€ 在ORR过程中，电极表面的反应动力学行为可能随着电位的改变而发生变化。选择一个稳定的电位区间进行分析可以确保反应动力学在该区间内相对稳定，从而得到更有意义的Tafel斜率。避免干扰 𐟚능œ覟些电位区间内，可能会存在其他电化学反应的干扰，如析氢反应（HER）或析氧反应（OER）。这些干扰反应会影响ORR的动力学行为，导致Tafel斜率发生变化。因此，选择一个不包含干扰反应的电位区间进行分析是必要的。标准化 𐟓 为了与文献中的数据进行比较和讨论，通常需要在相同的电位区间内获取Tafel斜率。这有助于将研究结果与领域内的其他研究进行对比，从而评估催化剂的性能和优劣。综上所述，为了准确评估ORR的动力学性能和比较不同催化剂或条件下的性能差异，需要在同一电位区间内获取Tafel斜率。这可以确保数据的可比性、动力学稳定性和避免干扰，并为研究提供有意义的结果。

中国科学院生态环境研究中心研究员、中国工程院院士曲久辉团队在电化学厌氧膜生物反应器方面取得进展。近日，相关研究成果以Recovering nutrients and unblocking the cake layer of an electrochemical anaerobic membrane bioreactor为题，在线发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。污水处理同步回收资源和能源是水务行业绿色低碳转型的重要方向。传统的AnMBR膜污染严重，且无法回收废水中的氨氮和磷。该团队创建了资源回收型电化学厌氧膜生物反应器（eRAnMBR）。 eRAnMBR采用镁阳极-导电膜双阳极、石墨阴极结构，实现了废水中碳、氮、磷的全回收，并缓解了膜污染。研究显示，镁阳极释放镁离子与氨氮和磷酸盐结合生成鸟粪石；同时，阴极析氢反应增加了局部pH，利于鸟粪石的阴极沉积，从而促进鸟粪石与污泥的分离以实现原位回收。这一反应器具有工艺简洁、膜维护少、碳足迹低等优点，为下一代污水处理提供了新的技术选择。论文链接：网页链接

𐟔‹水系锌离子电池负极全解析𐟒ኦŽ⧴⦰𔧳𛩔Œ离子电池的奥秘，负极材料是关键！𐟔 这类电池中，负极材料的选择可是个大学问哦。 𐟌Ÿ纯锌材料：传统的负极选择，高理论比容量和低成本让它大受欢迎。 𐟒Ž合金材料：锌铝合金、锌铜合金等，提升纯锌的电化学性能，让电池更稳定、寿命更长。 𐟌🥤合材料：锌与炭材料如石墨烯、碳纳米管的复合，带来更大的表面积和更好的电导性，充电放电更高效！ 𐟎襯𜧔𕨁š合物修饰：聚吡咯、聚苯胺等导电聚合物，让锌电极导电性更强、更耐腐蚀，还能缓解枝晶生长问题。 𐟒ᩔŒ负极亮点：金属锌在水系电池中可逆沉积/溶解，提供高比容量和能量密度。与其他金属负极相比，它的体积比容量超高，达到5854 mAh cm-3！ 𐟔妊€术挑战：虽然锌负极优点多多，但枝晶生长、析氢反应和腐蚀问题仍是瓶颈。科研工作者们正在努力攻克这些难题！ 𐟚€未来展望：随着科研进步，保护锌金属负极的策略不断更新。功能化界面层的构建、电解液添加剂的应用等，让锌电池的应用前景更加广阔！让我们一起期待它的未来吧！✨

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