氯气是现代化学工业的基础原料。海水作为地球最丰富的氯离子资源,被认为是理想的替代原料。
近日,中国科学院国家纳米科学中心在高熵合金纳米线构筑及其海水电解直接制氯研究方面取得进展。研究团队通过构筑超细高熵合金纳米线电催化电极,实现了海水电解直接制氯体系的高效稳定运行。
研究团队结合原位X射线吸收谱、原位红外光谱及理论计算,对催化剂反应过程中的结构演化进行系统解析。结果表明,相较于高熵合金块体材料,超细高熵合金纳米线催化剂表面优先生成活性氧物种,并降低氯气生成与脱附能垒。同时,高熵合金纳米线的原子台阶上的高曲率位点所引起的角边效应可以调控电子结构,有效抑制副反应发生,实现高选择性氯气析出。理论计算进一步证实,该独特结构能够精准调控CER反应中间体吸附强度,在动力学与热力学上均有利于氯气生成。
技术经济分析表明,该体系相较传统氯碱工艺可显著降低32.8%的总生产成本,其中高熵合金电极促使电力消耗降低超50%,海水替代高纯盐水使原料成本降低超80%。
该研究从高熵合金纳米材料结构设计、反应机理解析到电解系统构建与经济评估,系统展示了海水直接电合成氯气的可行技术路线。研究表明,高熵纳米材料在复杂严苛的电解环境中具备独特的稳定性与电子调控能力,为开发新一代绿色氯碱技术提供支撑。
相关研究成果发表在《自然-合成》(Nature Synthesis)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等的支持。
论文链接
海水电解新型氯碱工艺的工业级运行表现及经济评估
复旦大学基础医学院、脑科学研究院、脑功能与脑疾病全国重点实验室教授刘星、马兰合作,发现小鼠脑内基底外侧杏仁核(BLA)神 本报北京11月14日讯(记者 欧媚)记者从今天举行的教育部新闻发布会上获悉,2024年世界职业技术教育发展大会将于11月20日—22日在天津举办。这是全国教育大会后我国首场教育领域的主场外交活动,是贯彻落实全国教育大会 11月6日,教育部党组书记、部长怀进鹏调研中国石油大学(北京)、中央财经大学,了解学校服务国家战略、培养拔尖创新人才、科学研究、学科建设、国际交流合作等情况。他强调,高校要瞄准国家重大战略发展需求,提升人才自主 中国教育新闻网-中国教育新闻网讯(记者 赵彩侠 纪秀君 田玉)“一定要珍视儿童的问题,紧扣儿童的逻辑去解决问题,真正尊重儿童的情感。”10月31日,在主题为“以情立教 启智润心”的中国教育报第十 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 郑翅)11月12日,国家教育行政学院特邀东北大学校史题材话剧《离离原上草》来院演出。国家教育行政学院副院长樊平军,东北大学副校长王兴伟等出席演出现场。“话 9月9日至10日,全国教育大会在北京召开,习近平总书记出席大会并发表重要讲话。习近平总书记发表的重要讲话,站在党和国家事业发展全局的战略高度,全面总结了新时代教育事业取得的历史性成就、发生 。本文链接:高熵合金纳米线长效海水电解制氯气获进展http://www.sushuapos.com/show-12-2626-0.html
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。
下一篇: 科研人员建立血管内皮细胞胚胎发育谱系