arXiv论文:铍氮二维材料h-Be3N2有望用于可见光光催化分解水制氢
印度研究团队基于第一性原理密度泛函理论计算表明,二维六方氮化铍(h-Be3N2)是带隙1.74 eV的直接带隙半导体,带边位置在中性/碱性条件下可同时满足析氢与析氧电位,具备可见光驱动整体光催化分解水的潜力,论文10月7日提交arXiv。
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印度研究团队基于第一性原理密度泛函理论计算表明,二维六方氮化铍(h-Be3N2)是带隙1.74 eV的直接带隙半导体,带边位置在中性/碱性条件下可同时满足析氢与析氧电位,具备可见光驱动整体光催化分解水的潜力,论文10月7日提交arXiv。
Cosmo能源控股与岩谷产业10月6日宣布在千叶炼油所共同推进氢事业并作出最终投资决定:总投资约500亿日元,复活既有制氢装置并向炼厂供氢,岩谷新建11.6吨/日液化氢装置,2030年投运,将成为岩谷在日本第四个液化氢基地。
清华大学周辉团队在Energy & Environment Nexus发表研究,厘清氧化物负载铂催化剂表面羟基、晶格氧与惰性氧物种在150-250℃水相甲醇重整中的角色:富羟基两性氧化物促进产氢,活性晶格氧与惰性氧物种则起抑制作用。
俄勒冈州立大学Kyriakos Stylianou团队在JACS发表金属有机框架BVR-19光催化制氢研究:材料中罕见的硫-硫键在光照下断开产生活性硫物种,由含硫有机配体承担捕光与电子转移功能,无需额外贵金属催化剂,且可在室温水溶液中自组装生成。研究为降低绿氢成本提供了新的材料设计路径。
EPFL LIMNO实验室在ACS Energy Letters发表研究,揭示六卤铂酸盐前驱体中卤素配体决定铂光沉积动力学与共催化剂表面状态:氯铂酸盐残留毒化活性位,碘化物修饰则将有机半导体纳米粒子光催化析氢表观量子效率提升至700nm处17%,为此类材料最高值之一。
美国氨裂解技术公司Amogy与韩国乐天精细化工(LFC)签署谅解备忘录,双方将围绕加氢站绿氨现场裂解制高纯氢、分布式氨发电及船用氨燃料加注三大方向展开合作,依托LFC全球首例绿氨商业进口与船用加注基础设施,结合Amogy专有氨裂解技术,共同构建韩国清洁氨-氢供应链。
西班牙Methanol Reformer宣布完成三井气体化学集装箱式L18甲醇重整器的工厂验收测试(FAT),装置将交付安装于日本新潟工厂,从甲醇制氢支持厂内用氢,2026年底调试,是该公司在日本的首次工业部署,验证甲醇作为氢载体的分布式路线。
中科院宁波材料所联合理化所开发出香豆素连接的全共轭COF光催化剂,电荷分离态寿命较亚胺连接体系延长约1000倍,440 nm光照下产氢速率达531 mmol/g/h,405 nm表观量子效率37.95%,成果发表于Nature Synthesis。
发表在《物理化学快报杂志》的研究通过探测锐钛矿TiO₂界面水的分子结构发现,按表面积和吸附水层归一化的产氢速率随水-TiO₂相互作用的减弱而升高,弱而柔性的界面氢键网络促进了初始水氧化阶段的质子耦合电荷转移,表明强亲水性未必最大化反应活性。
MIT团队开发电化学方法,在促进氨释放氢气的同时将氢分离浓缩为高纯流股,降低了氨裂解制氢的温度与能耗,成果登Nature。研究由Yogesh Surendranath团队完成,正拓展至其他脱氢反应。
9月11日AZoM报道的综述研究显示,稀土元素可通过铈基热化学分解水、改性重整催化剂、电解电极、光催化、膜法与生物质转化等多条路线提升制氢效率;铈承担氧储存与氧化还原催化,镧主要作为促进剂与掺杂剂,LaNiO3钙钛矿等材料已展现催化活性,为清洁氢生产提供系统性材料策略。
澳大利亚ARC碳科学卓越中心研究发现,石墨相氮化碳(g-C3N4)并非传统假设的完美平面结构,而是带有温和波纹的褶皱形态。团队通过能量最小化计算与X射线散射实验验证了这一结构修正,相关成果发表于《Materials Advances》。g-C3N4是光催化制氢与污染物降解的明星材料,结构模型的修正将直接影响缺陷工程与性能预测的准确性。
基于第一性原理计算的研究提出,Zr2Ge2S6单层可通过顺电-铁电相变实现光催化活性的相位切换:相变调控能带边缘位置与载流子分离,使水解产氢反应可按需开启/关闭,为二维材料光催化制氢的性能调控提供了新自由度。论文9月1日提交arXiv。
8月29日提交至arXiv的DFT研究显示,g-C3N4/GeS二维范德华异质结具II型能带排列(带隙2.17eV),双轴拉伸应变最高3%可调节带边位置对齐水产氢氧化电位:析氢自由能从0.2eV降至±0.1eV内近热中性,析氧过电位从2.17V大幅降至0.97V,可见光吸收与分子动力学模拟确认热力学稳定性。
国际研究团队结合关联光电子-离子成像、飞秒泵浦探测测量与非绝热模拟,首次完整追踪了电离水分子(重水D2O)生成氢分子的实时路径,发现反应通过直接、漫游、延迟三条路径解离,直接与延迟支链形成时间分别约34和72飞秒,且氢分子成键要求分子先打破自身对称性。
Kent大学与曼彻斯特大学合作发表化学循环重整(CLR)制氢技术研究,在2MW至600MW规模评估中,填充床CLR反应器实现53-75%的热效率和90-99%的原位碳捕获率,证明该技术是具有竞争力的低碳制氢路径。