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光解水制氢性能

发布时间:2023-11-08 03:16:09   来源:聚力体育官网
    QL-300型电解纯水氢气发生器(SPE电解纯水制氢气)的主要技术参数:产气纯度 (%) >99
  • 产品概述

  QL-300型电解纯水氢气发生器(SPE电解纯水制氢气)的主要技术参数:产气纯度 (%) >99.999 输出流量 (mi/min) 0~310 输出压力 (MPa) 0.02~0.4工作电源 220V± 15%;50Hz-60Hz 上限功率 150W外观尺寸 500× 270× 420mm 水槽体积 3.2L 反应用水量(g/h)14.46水质要求 水的电阻率&ge 1M&Omega /cmQL-300型电解纯水氢气发生器(SPE电解纯水制氢气)的主要特征:1. 电解纯水(完全无碱液)制氢气,无腐蚀,无污染,氢气纯度高2. 单元槽槽电压低,电解槽内阻小不发热,干燥剂更换周期长,氢气纯度高3. 氢气稳压、稳流输出,并随负载用气量变化自动跟踪,自动保护技术齐全,可靠4. 耗电功率小,电解效率高。QL-300型氢气发生器简介:QL型氢气发生器是采用SPE技术电解纯水(杜绝加碱)产生高纯氢气的一类轻型、高效、节能、环保类高科技专利产品。核心技术:该仪器的核心SPE电极是由复合催化剂与离子膜合为一体形成的高活性零极距催化电极,电解效率高;其他主要部件均由优质高档工程塑料模具成型;有完善的电气控制管理系统。整机设计先进,质量放心可靠,自动化程度高,产氢纯度高,输出流量大,型号、规格齐全,应用场景范围广。工作原理:把满足规定的要求的电解水(电阻率大于1M&Omega /cm,电子或分析行业用的去离子水或二次蒸馏水皆可)加入电解槽阳极室,通电后水便立刻在阳极分解:2H2O=4H++ 2O-2,分解成的负氧离子(O-2),随即在阳极放出电子,形成氧气(O2),从阳极室排出,携带部份水进入水槽,水可循环使用,氧气从水槽上盖小孔放入大气。氢质子以水合离子(H+&bull XH2O)的形式,在电场力的作用下,通过SPE离子膜,到达阴极吸收电子形成氢气,从阴极室排出后,进入气水分离器,在此除去从电解槽携带出的大部分水份,含微量水份的氢气再经干燥器吸湿后,纯度便达到99.999%以上。应用场景范围:该款仪器主要为气相色谱分析及试验室用氢等提供氢气源,氢气纯度高、流量稳定、使用安全方便,可完全替代钢瓶。产品相关关键字:

  QL-500型电解纯水氢气发生器(SPE电解纯水制氢气)的主要技术参数:1.产气纯度(%): >99.9992.输出流量(mi/min): 0~5103.输出压力(MPa) :0.02~0.44.工作电源:220V± 15%;50Hz-60Hz 上限功率 200W5.外观尺寸:400× 300× 710mm6.水槽体积:3.2L 反应用水量(g/h):24.107.水质要求:水的电阻率&ge 1M&Omega /cmQL-500型电解纯水氢气发生器(SPE电解纯水制氢气)的主要特征:1。电解纯水(完全无碱液)制氢气,无腐蚀,无污染,氢气纯度高。2。单元槽槽电压低,电解槽内阻小不发热,干燥剂更换周期长,氢气纯度高。3。氢气稳压、稳流输出,并随负载用气量变化自动跟踪,自动保护技术齐全,可靠。4。耗电功率小,电解效率高。QL-500型氢气发生器简介:QL型氢气发生器是采用SPE技术电解纯水(杜绝加碱)产生高纯氢气的一类轻型、高效、节能、环保类高科技专利产品。核心技术:该仪器的核心SPE电极是由复合催化剂与离子膜合为一体形成的高活性零极距催化电极,电解效率高;其他主要部件均由优质高档工程塑料模具成型;有完善的电气控制管理系统。整机设计先进,质量放心可靠,自动化程度高,产氢纯度高,输出流量大,型号、规格齐全,应用场景范围广。工作原理:把满足规定的要求的电解水(电阻率大于1M&Omega /cm,电子或分析行业用的去离子水或二次蒸馏水皆可)加入电解槽阳极室,通电后水便立刻在阳极分解:2H2O=4H++ 2O-2,分解成的负氧离子(O-2),随即在阳极放出电子,形成氧气(O2),从阳极室排出,携带部份水进入水槽,水可循环使用,氧气从水槽上盖小孔放入大气。氢质子以水合离子(H+&bull XH2O)的形式,在电场力的作用下,通过SPE离子膜,到达阴极吸收电子形成氢气,从阴极室排出后,进入气水分离器,在此除去从电解槽携带出的大部分水份,含微量水份的氢气再经干燥器吸湿后,纯度便达到99.999%以上。应用场景范围: 该款仪器主要为气相色谱分析及试验室用氢等提供氢气源,氢气纯度高、流量稳定、使用安全方便,可完全替代钢瓶。

  光解速率仪(APR-1000)一、产品简介光解光谱分析仪可以准确有效地计算某些与光化学反应相关的化学物质的光解速率常数,具体包括的物质有NO2,HONO,HONO2,HCHO和H202等。二、技术原理(需配图)利用光学材料制作的探头收集来自各个方向的太阳辐射,并将收集到的太阳光辐射通过光纤连接光谱仪,由光谱仪获取特定波长范围内实时的光谱信息,并将光谱波段及对应的光强信息传输至计算机,计算机内的程序按照植入的算法,最终获取光解速率常数。一、特点优势系统集成化程度高,自主开发的软件系统;积分时间低,有效地避免探测器饱和;光学分辨率(FWHM)高;采用元线性CCD阵列探测器

  FlashSENS激光闪光光解光谱仪FlashSENS 激光闪光光谱仪是卓立汉光公司开发的用于研究分子激发态行为,特别是反应历程的分析工具。该系统使用的激光闪光光解技术是基于动力学和瞬态光谱的检测,用来研究光化学、光生物学、光物理学体系中通过激光激发诱导产生的单重态、三重态的激发态分子,价键重排后的自由基和电子(质子)转移产生的正、负离子等瞬态中间体,探讨这些瞬态中间体的产生和衰退时间及各种性质和影响因素。FlashSENS 激光闪光光谱仪应用领域涵盖光化学(photochemistry)、光生物学(photobiology)、光物理学(photophysics)等多学科领域,主要使用在包括: 分子内、分子间能量转移、电荷转移电子能级跃迁、振动弛豫电荷(空穴)转移(注入)时间多激子效应(MEG)和俄歇复合激发态吸收染料敏化太阳能电池电子转移半导体材料光催化电子转移非线性光吸收半导体载流子动力学双光子或多光子吸收单线态-三线态电子交换单碳纳米管的光物理量子点的能量转移和电子迁移的竞争配合物同分异构体分析CdSe/PbS量子点的非线性吸收富勒烯衍生物太阳能电池性能金属配位化合物的光物理……激光闪光光解光谱仪系统特点: ■ 一体化的光学调校,系统性能更稳定■ 时间分辨率:■ 内置超连续白光作为探测光,相比传统脉冲氙灯光源具有更高的探测效率■ 探测光点:■ 探测光光谱范围:190-2100nm ■ 适合于固体、液体等多种样品形态的样品架和测量光路■ 全自动测量操作,开机即用,操作简单便捷■ 可升级至瞬态光电流、瞬态光电压检测系统激光闪光光解光谱仪技术规格:SZ900-KM SZ900-SM 测量模式动力学测量模式光谱测量模式光谱范围300-1100nm 200-850nm 灵敏度* 0.05mOD 0.00024OD 泵浦激光单波长Nd:YAG激光器,1064nm,532nm,355nm,266nm 可调谐OPO激光器UV-NIR,210-2400nm 探测光源类型基于LDLS的超连续白光光源模式连续光谱范围190-2100nm 单色仪/光谱仪型号Omni-λ300i 焦距300mm 狭缝0.01-3mm连续可调,自动控制光谱范围330-2400nm(可扩展) 光谱分辨率优于0. 优于0. 探测器类型标准硅探测器铟镓砷探测器ICCD 光谱范围300-1100nm 900nm~1600nm 180-850nm 暗电流0.5nA0.1nA 带宽45MHz 10MHz门宽- 7ns (可选3ns Ultra Fast)有效像素- 960*256像面尺寸- 25*6.7mm制冷温度- -25°C激光闪光光解光谱仪系统选型表型号说明SZ900-KM 动力学测量模式,标准硅探测器,系统不包括激光器SZ900-SM 光谱测量模式,ICCD,系统不包括激光器SZ900-KSM 动力学+光谱双测量模式,标准硅探测器、InGaAs任选一种+ICCD,系统不包括激光器

  产品概述大气光化学污染是当下大气污染研究的重点问题,部分光化学反应的关键物质及自由基(如O1D、NO2、OH、HONO、HCHO等)的光解速率是分析大气光化学污染状况及程度的重要指标,因此对光解速率的测量是研究光化学污染的必要手段。光解光谱仪(PFS-100)则是聚光科技针对光解速率测量需求,结合多年环境监视测定仪器的开发经验的一种基于光谱测量来计算大气中不同物质光解速率的仪器,能轻松实现在线连续测量大气中多种物质的光解速率,应用于大气光化学污染情况分析中。产品原理光解光谱仪(PFS-100)主要是利用石英接收头收集来自各个方向的太阳辐射,并将收集到的光辐射通过光学石英纤维连接至光谱仪,由光谱仪获得一定波长范围内的光谱信息,并将光谱仪数据传输至工控机,计算机根据出厂前对光谱仪的校准,可将光谱扫描的信号转化为光化通量Fλ,通过光化通量与已知的吸收截面σ(λ)和量子产率φ(λ)积分计算得出光解速率常数。仪器结构相对比较简单,响应速度快,能实时获取大气中重要物质及自由基的光解速率。产品特点使用带制冷CCD检测器的光谱仪进行光谱探测,光谱测量分辨率比较高,灵敏度强,有较高的信噪比,能实现一定波长范围内光谱的准确探测;通过结合不同积分时间的光谱信息进一步提升光谱测量的信噪比;根据仪器出厂前的校准参数,能将光谱探测转换为光化通量的测量;通过结合实时光谱的测量结果,能同时获得多种物质的光解速率,仪器结构相对比较简单,响应速度快。

  内酯和交酯,用于高性能聚合物研究-上海甄准内酯(英文:Lactone)即环状的酯,由一化合物中的羟基和羧基发生分子内缩合环化得到。内酯以五元(γ-内酯)及六元(δ-内酯)环内酯最为稳定,环内的角张力最小。4-羟基酸(R-CH(OH)-(CH2)2-COOH)在室温及稀酸存在下,便自发酯化形成五元环内酯。其他元数的内酯,如β-、ε-内酯,也可以制得,但不及以上二者稳定。交酯是二分子α-羟基酸内的羟基-OH和羧基-COOH交互缩合脱去二分子水而成的酯。是六原子杂环化合物。(R为烃基或氢)。上海甄准生物提供内酯和交酯,用于高性能聚合物研究。产品信息:货号品名英文品名CASNo.纯度规格32235689γ-丁内酯γ-Butyrolactone.96-48-099.0%(GC)25mL/500mL32235690ε-己内酯ε-Caprolactone.502-44-399.0%(GC)25mL/500mL32235691DL-甲瓦龙酸内酯

  内酯和交酯用于高性能聚合物研究内酯(英文:Lactone)即环状的酯,由一化合物中的羟基和羧基发生分子内缩合环化得到。内酯以五元(γ-内酯)及六元(δ-内酯)环内酯最为稳定,环内的角张力最小。4-羟基酸(R-CH(OH)-(CH2)2-COOH)在室温及稀酸存在下,便自发酯化形成五元环内酯。其他元数的内酯,如β-、ε-内酯,也可以制得,但不及以上二者稳定。交酯是二分子α-羟基酸内的羟基-OH和羧基-COOH交互缩合脱去二分子水而成的酯。是六原子杂环化合物。(R为烃基或氢)。上海甄准生物提供内酯和交酯,用于高性能聚合物研究。产品信息:货号品名英文品名CASNo.纯度规格TOK-B0767γ-丁内酯γ-Butyrolactone.96-48-099.0%(GC)25mL/500mLTOK-C0702ε-己内酯ε-Caprolactone.502-44-399.0%(GC)25mL/500mLTOK-D0587DL-甲瓦龙酸内酯DL-Mevalonolactone.674-26-098.0%(GC)100mgTOK-D3821

  上海远慕生物科学技术是国内ELISA检测试剂盒优势供应商,提供销售不同ELISA种属的试剂盒说明书,价格,用途等,详细的介绍鸡脂肪酸合酶(FASN)ELISA试剂盒性能,操作步骤,需要注意的几点,特点等资讯,本司和国内多所科研院,学校,生物公司都达成了长期合作伙伴关系,为其提供ELISA检测试剂盒,培养基,抗体,动物血清,标准,化学试剂,微生物,生物分子,细胞株等试剂,若有需要,欢迎订购!中文名:鸡脂肪酸合酶(FASN)ELISA试剂盒别名:鸡脂肪酸合酶(FASN)ELISAKit供应商:上海远慕规格:48t/96t保存:2-8℃有效期:6个月保存:2-8℃适合使用的范围:仅用于科研实验,禁用于临床。性能:敏感性高,特异性强,重复性。ELISA试剂盒种属:人、大鼠、小鼠、豚鼠、兔子、猪犬、牛羊、鸡鸭、植物ELISA试剂盒等。试剂盒检验测试目的:用于测定血清,血浆及相关液体等样本。例如适合检验测试包含血清、血浆、尿液、胸腹水、灌洗液、脑脊液、细胞培养上清、组织匀浆等标本。鸡脂肪酸合酶(FASN)ELISA试剂盒需自备的设备及试剂:1.450±10nm滤光片的酶标仪(建议仪器使用前提前预热)2.单道或多道微量加液器及吸头3.稀释样品的EP管4.蒸馏水或去离子水5.吸水纸6.盛放洗液的容器试剂盒的储存及有效期:1.未开封的试剂盒:所有试剂均按试剂瓶标签上所示保存。请注意,收到试剂盒后请尽快将TMB洗涤液,终止液保存于4℃,其他试剂保存于-20℃。2.使用后的试剂盒:剩余试剂仍需按照试剂瓶标签所示的温度保存,开封后的酶标板要加干燥剂后密封保存于-20℃,避免潮湿。注意:试剂盒内酶标条可拆卸,按实验需求可分多次使用;使用后的剩余试剂盒建议在首次实验后1个月内使用完毕。产品过期时间以盒子上的标签为准,保质期内所有组分都确保是稳定的。鸡脂肪酸合酶(FASN)ELISA试剂盒性能本试剂盒标本的采集与保存:1.血清:将收集于血清分离管的全血标本在室温放置2小时或4oC过夜,然后1000×g离心20分钟,取上清即可,或将上清置于-20oC或-80oC保存,但应避免反复冻融。2.血浆:用EDTA或肝素作为抗凝剂采集标本,并将标本在采集后的30分钟内于2-8oC1000×g离心15分钟,取上清即可检测,或将上清置于-20oC或-80oC保存,但应避免反复冻融。3.组织匀浆:1)取适量组织块,于预冷PBS(0.01mol/L,pH7.0-7.2)中清洗去除血液,称重后备用(组织块较大需先剪碎后再匀浆);2)可同时选用多种匀浆方法达到较好的破碎效果:首先将组织块移入玻璃匀浆器,加入5-10mL预冷PBS进行充分研磨,该过程需在冰上进行(有条件实验室可选用机器匀浆);得到的匀浆液可再利用超声破碎或反复冻融进一步处理(超声破碎过程中注意冰浴降温;反复冻融法可重复2次)。3)将制备好的匀浆液于5000×g离心5分钟,留取上清即可检测。4.细胞裂解液:1)贴壁细胞需要先用胰酶消化,离心收集细胞(悬浮细胞可直接离心收集);2)将收集到的细胞用冷PBS洗3次;3)物理方法裂解细胞(可先超声破碎细胞,再反复冻融):i超声破碎:取适量PBS重悬细胞,用一定功率的超声波处理细胞悬液,使细胞急剧震荡破裂。ii反复冻融:将待破碎的细胞在-20oC以下冰冻,室温融解,反复3次,使细胞溶胀破碎。4)将标本于2-8oC1500×g离心10分钟,收集上清备用。5.细胞培养上清或其它生物标本:请1000×g离心20分钟,取上清即可检测,或将上清置于-20oC或-80oC保存,但应避免反复冻融。注意:1.以上标本均需密封保存,4oC保存应小于1周,-20oC不应超过1个月,-80oC不应超过2个月。2.标本使用前应缓慢均衡至室温,不应加热使之融解。3.实验前红细胞裂解液必须用标准品稀释液稀释。鸡

  本文介绍了岛津气相色谱仪GC-2014在光解水制氢中的运用,对产物氢气进行定性定量分析。该方法TCD检测器分析H2,灵敏度较高,方法检出限为2.3ppm;重复性RSD%2%, 是催化评价的可靠手段。

  采用溶胶2凝胶法和溶胶2凝胶浸渍法制备了纯的和Gd3+ 掺杂的纳米TiO2 ,并利用XRD ,电化学, PL 光谱和UV2vis 漫反射光谱等手段对样品进行了表征。考察了焙烧温度和Gd3 + 掺杂量对TiO2 在紫外光照射下光催化分解水制氢活性的影响。结果发现Gd3+ 的掺入提高了TiO2 光解水制氢活性,并且用溶胶2凝胶浸渍法制备的Gd3 + 掺杂TiO2 光催化剂的活性优于用溶胶2凝胶法制备的光催化剂活性,Gd3 + 的最佳掺杂量为0.5%(质量分数) ,催化剂的最佳煅烧温度为500 ℃。Gd3+ 的掺入阻止了TiO2 由锐钛矿相向金红石相的转变,抑制了晶粒的生长,在紫外区的光吸收能力增强,电子2空穴对的分离效率提高,来提升了TiO2 光催化分解水制氢活性。

  光催化制氢是利用太阳能获取氢能的重要方法,是当前研究热点。长期以来,人们致力于各种新型可见光光催化制氢材料的研究并取得较大进展。光解催化分解水所产生的氢气的效率与体系中的氢气浓度成一定的相关性,本研究应用了unisense氢气微电极测试PEC电池中的铂阴极密闭空间产生的氢气的量计算PEC电池的制氢效率,unsisense微电极测试氢响应速度很快,实现了对于PEC电池光电催化分解水产氢的实时监测。

  UV光解空气净化器是利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射恶臭气体,裂解恶臭气体如:氨、三甲,胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫,醚、二甲,二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯的分子键,使呈游离状态的污染物分子与臭氧氧化结合成小分子无害或低害的化合物,如CO2、H2O等。利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用,对恶臭气体及其它刺激性异味有极强的清除效果。恶臭气体利用排风设备输入到本进化设施后,进化设施运用高能UV紫外线光束及臭氧对恶臭气体进行协同分解氧化反应,使恶臭气体物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通过排风管道排出室外。利用高能UV光束裂解恶臭气体中细菌的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过臭氧进行氧化反应,彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。UV光解空气净化器是由等离子分解废气净化器+UV光解除臭废气净化器两种设备的完美结合,综合采用了等离子废气净化器和紫外光触媒除臭废气净化器两种设备的优点组合而成,利用等离子分解技术和UV紫外光解技术相结合,对废气和臭气进行高效协同净化处理!接下来说说能应用到UV光解空气净化器中的紫外线传感器,小编推荐一款由工采网从国外进口的紫外线传感器 - GUVC-T21GH,这款传感器芯片大小0.4mm,TO 5封装,尺寸小,可以单一电源电压操作,具有高灵敏度和良好的日盲。大范围的应用于:紫外线强度检验测试和控制,UV指数检测,户外检测UV指数设备等,还能够适用于紫外线消毒和UV固化,用来监测紫外线强度,UV火焰探测器等。UV光解空气净化器的性能特点:1、高效除恶臭:能高效去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物,以及各种恶臭味,脱臭效率最高可达99%以上,脱臭效果大大超过国家1993年颁布的恶臭污染物排放标准(GB14554-93)。2、无需添加任何物质:只需要设置相应的排风管道和排风动力,使恶臭气体通过本设备做脱臭分解净化,无需添加任何物质参与化学反应。3、适应能力强:可适应高浓度,大气量,不同恶臭气体物质的脱臭净化处理,可每天24小时连续工作,运行稳定可靠。4、运行成本低:本设备无任何机械动作,无噪音,无需专人管理和日常维护,只需作按时进行检查,本设备能耗低,(每处理1000立方米/小时,仅耗电约0.2度电能),设备风阻极低50pa,可节约大量排风动力能耗。5、无需预处理:恶臭气体无需进行特殊的预处理,如加温、加湿等,设备工作环境和温度在摄氏-30℃-95℃之间,湿度在30%-98%、PH值在2-13之间均可正常工作。6、设备占地面积小,自重轻:适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件,设备占地面积1平方米/处理10000m3/h风量。7、优质进口材料制造:防火、防爆、防腐蚀性能高,设备性能安全稳定,采取不锈钢材质,设备使用寿命在十五年以上。8、环保高科技专利产品:采用国际上最先进的技术理念,通过专家及工程技术人员长期反复的试验,开发研制出的,具有完全自主知识产权的高科技环保净化产品,可彻底分解恶臭气体中有毒有害于人体健康的物质,并能达到完美的脱臭效果,经分解后的恶臭气体,可完全达到无害化排放,绝不产生二次污染,同时达到高效消毒杀菌的作用。

  近日,中国科学院大连化学物理研究所大连光源科学研究室研究员袁开军、中科院院士杨学明团队,与南京大学教授谢代前合作,首次测量了水分子光解中的氢气产物通道,发现这些氢气产物全部处于振动激发态。该光化学反应为星际空间存在的振动激发态氢气的来源提供了重要方法。氢气是宇宙中丰度最大的分子,对宇宙的演化起到及其重要的作用。星际观测发现星云中分布大量的处于振动激发态的氢气,尤其是在星际光辐射区域天文观测到超过500条来自于振动激发态氢气的光谱线。振动激发态的氢气因具有较长的寿命和较高的反应活性,对行星大气的组成和演化具有关键作用。当前,星际理论表明,振动激发态的氢气主要有两个来源:恒星爆炸或形成过程产生的激波将氢气加热到振动态、氢气被紫外光激发随后衰变到电子基态的振动态。理论预测振动激发态氢气的直接形成也可能是这些高能量氢气的重要来源,而具体的形成过程尚不明确。利用大连光源,袁开军团队探究了水分子的光化学过程。科研人员将解离波长调谐至100纳米到112纳米范围,利用离子成像首次观测到O(1S)+H2产物通道。实验表明氢气产物主要分布在第三或者第四振动激发态,理论计算构建了水分子的过渡态结构并解释了振动激发态氢气的形成机理。基于水在宇宙星云和彗星大气中广泛存在,水分子光解为星际光辐射区域存在的振动激发态氢气的来源提供了新途径,对建立星云和行星大气演化模型具备极其重大意义。该研究是袁开军团队利用大连光源系统地研究水分子极紫外光化学过程的新进展。前期研究进展包括:发现水分子光解产生超热的羟基自由基(.)、观测到电子激发态的羟基超级转子的形成(JPCL)、水分子同位素诱导的偶然共振效应(JPCL),水分子光解形成高振动激发的OH是火星大气辉光的来源(JPCL)、水分子三体解离产氧是行星早期大气中氧气的重要来源(m.),以及水分子光化学中的同位素效应是太阳星云中D/H同位素分布不均的重要原因(Sci.Adv.)。相关研究成果以VibrationallyExcitedMolecularHydrogenProductionfromtheWaterPhotochemistry为题,发表在《自然-通讯》(NatureCommunications)上。研究工作得到国家自然科学基金动态化学前沿研究中心项目、中科院战略性先导科技专项(B类)“能源化学转化的本质与调控”﹑国家自然科学基金优秀青年科学基金项目、辽宁省“兴辽英才计划”等的资助。

  在太阳光或一缕LED紫外光照拂下,玻璃烧杯中加入一点点白色粉末,无须加热也无须其他能源,烧杯里的水便可源源不绝产生氢气,且经过数百小时的实验,这种白色粉末的量并未衰减。在云南大学材料与能源学院实验室,你能见到这样的“奇观”。在碳达峰、碳中和背景下,洁净的氢成为未来的重要能源,高效、低成本制氢,特别是光解水制氢是科学家研究的方向。1月10日,国际著名期刊《自然通讯》发表了云南大学柳清菊教授团队与英国伦敦大学学院唐军旺教授团队、华东师范大学黄荣教授团队合作的一项重要研究成果——以单原子铜锚定二氧化钛,成功制备新型光催化剂,其分解水制氢量子效率高达56%,被审稿人称为“世界纪录”。这在某种程度上预示着“水变氢”有了一条可实用化的新路径。提高催化效率才能助推光解水制氢走向实用化氢能是一种清洁无污染的可再次生产的能源,燃烧值很高,可达每千克140兆焦耳,其具有来源丰富、燃烧产物无二次污染等优点,有望代替石油和天然气,因而受到全球范围的广泛关注。若能得以大规模实际应用,将为“双碳”目标的顺利实现作出贡献。“目前,制备氢的主要方法有化石燃料制氢和电解水制氢,但两种方法都需消耗传统能源。”柳清菊向科技日报记者介绍,化石燃料制氢,二氧化碳排放量大,每生产1千克氢气,将产生10千克左右的二氧化碳;而电解水制氢也存在能耗和成本问题。“在环境和能源问题日渐严重的今天,开发清洁、可持续、低成本的制氢技术,推进氢能的发展显得很迫切和重要。”柳清菊说,采用光催化技术,利用太阳能驱动水分解制氢是一种极具发展前途的新方法。自1972年科学家发现二氧化钛半导体具有光催化性能以来,光解水制氢一直受到学术界及产业界的关注与重视。在能量大于或等于半导体禁带宽度的光照射下,光催化材料价带中的电子吸收入射光子的能量跃迁到导带,形成“电子—空穴”对,空穴和电子迁移到材料表面,与表面吸附的水分子发生氧化还原反应,也就是电子与水发生还原反应产生氢气,空穴氧化水产生氧气。然而,由于电子带负电,空穴带正电,使得光催化材料中光照所产生的“电子—空穴”很容易复合,导致产氢量子效率低下,严重阻碍了光解水制氢的发展。因此,怎么阻止“电子—空穴”的复合,提高光催化制氢效率,成为目前国际上光催化研究领域的重大挑战之一,也是制约光催化制氢技术实用化的瓶颈难题。这其中,光催化材料是核心。而光催化材料的活性、稳定性和成本是决定光催化技术能否实际应用的关键。铜离子“补位”新型光催化材料设计制备突破瓶颈金属单原子催化剂是近年来快速地发展起来的新型催化剂。相比传统金属催化剂,金属单原子催化剂中的原子以单个的形式负载在载体上,在催化反应中可充分参与反应,实现反应活性中心的最大化,利用效率可接近100%,在理论上可以同时提高催化活性并减少相关成本。然而由于单原子具有极高的表面能,在合成和催化反应过程中容易团聚、稳定性差、寿命短且制备成本高,阻碍了其实际应用。“这次起光催化作用的二氧化钛,是一种钛和氧规则排列的晶体,我们通过独特的合成工艺,在其中生成大量的钛空位。”柳清菊向记者解释,有了这些钛空位,就可以请铜离子来帮忙“补位”。“通过对钛基有机框架材料MIL-125中钛空位的设计和可控合成,我们研制出具有大比表面积和丰富钛空位的二氧化钛纳米材料,以此为载体锚定过渡金属铜单原子,使铜与二氧化钛形成了牢固的‘铜—氧—钛’键。”柳清菊介绍,在光催化制氢反应过程中,一价阳离子铜和二价阳离子铜的可逆变化,大大促进了光生“电子—空穴”的分离和传输,大幅度提高了光生电子的利用率,使产氢量子效率获得突破,达到56%。这项突破获得了欧洲科学院院士、伦敦大学学院光催化和材料化学终身教授唐军旺团队的验证。成本、工艺更“亲民”光解水制氢产业已初露曙光新研制的二氧化钛基光催化材料,具有稳定性很高、无毒、无二次污染等优点,且生物相容性好、制备方法简单、成本低,与传统方法相比优势显著。通常含贵金属的催化剂,催化活性高,但相应的成本也极高。“新材料中,我们用的是‘贱金属’铜,它储量大、价格低、易获得,这是成本降低的第一个方面。”柳清菊介绍,此外,原有的催化材料中单个金属原子活性很大,很容易形成团簇,使得催化活性降低。研发团队将铜原子牢固地锚定在钛空位上,不容易团聚,创新性地解决了这样的一个问题,稳定时间非常长,在常温常湿条件下,样品放置380天之久,仍然具有与新制备样品相当的产氢性能,逐步降低了产氢成本;另外,新型光催化材料制备工艺简单,无需昂贵的设备,使光催化制氢更加“亲民”。近年来,柳清菊团队在实验室做了大量的基础研究,包括材料设计、合成工艺、机理研究、性能优化等,已获得稳定的高性能光解水制氢光催化材料的实验室制备工艺,正准备开展放大工艺研发,为后续产业化奠定基础。虽然传统的光催化材料成本高、量子效率低,国内光催化产氢市场尚未成熟,但随着产业链衔接及有关政策的完善,光催化制氢产业化已是曙光初露。对柳清菊团队而言,56%的产氢量子效率也不是终点。“我们还在继续努力,使效率进一步提升,若能够提高到70%以上,对生产应用的意义将是不言而喻的。”柳清菊说,找准了方向,效率再提升将不是梦。随着光解水效率进一步提升和成本逐步降低,氢能时代将加速到来,人类也将还地球以绿水青山。

  近日,中科院大连化学物理研究所研究员王方军团队与南方科技大学教授田瑞军、副教授飞等人合作,利用193nm紫外激光解离—质谱装置,实现了免疫共受体CD28磷酸化胞质端与激酶PKCθ的C2结构域识别结合机制解析。相关研究成果发表在CellChemicalBiology上。与常规毫秒级碰撞诱导质谱解离(CID)相比,5ns单脉冲193nm紫外激光解离(UVPD)可直接激发非变性蛋白质骨架共价键至高能态引发高效解离,激发解离速率提升6个数量级,位点解离效率和碎片离子产率与其局部非共价作用和微观结构紧密关联,通过碎片离子和解离产率分析可同时获得蛋白质序列和结构信息。目前,193nm紫外激光解离质谱尚未商品化设备,仅在少数实验室有自主搭建设备。免疫共受体CD28是癌症免疫治疗的重要靶点,其胞质端酪氨酸磷酸化激活引起的下游蛋白识别结合机制尚不清楚。本工作中,研究人员采用光亲和质谱法发现CD28磷酸化胞质端与激酶PKCθ的C2结构域特异性结合;利用193nm紫外激光解离质谱对C2结合前后进行了全序列覆盖位点光解离效率的差异分析,发现了光解离效率显著下降的三个关键结合区域和核心识别位点K49、H63、R68;证明了高能紫外激光解离策略在蛋白质动态识别结构变化分析中的高灵敏度和单位点分辨高精度优势。团队通过交叉学科联合攻关,在大连相干光源搭建了193nm紫外激光解离-高分辨质谱装置,在前期工作中通过高能光子对多肽分子的高效激发解离实现了多磷酸化肽修饰位点精确定位和蛋白质组学规模化序列鉴定。相关论文信息: