《有机硫化物的电化学加氢》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2017-07-26
  • 电化学还原脱硫是一种低成本、环保的技术,能够实现高度自动化。研究了有机硫氢化和电解液在C / Nafion电极上的电化学耦合反应。电化学脱硫是由循环伏安法(CV)、用库仑法(BEC)和电化学阻抗法(EIS)技术进行的。以噻吩和苄硫醇为模型有机硫化合物。循环伏安法的结果表明,噻吩的电化学加氢还原反应发生在约0.35−诉过程包括进行化学反应和电化学反应。从噻吩加氢反应生成的电流随反应温度和阳极电解液酸度的H +浓度增加。在相同的反应条件下,苄基硫醇脱硫效率明显高于噻吩。从电解反应产物中,提出了噻吩电化学加氢的机理,包括环开环和直接加氢后的环开环。所提出的反应机制与EIS的结果一致,表明主要的反应是环开,其次是氢化。反应产物和EIS结果表明,苯硫醇的电化学加氢反应机理是通过打破CS键形成H2S和甲苯。

    ——文章发表于2017年7月20日

相关报告
  • 《追踪开放海洋中硫化物代谢》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2019-09-20
    • 地球上最活跃的生态系统之一是大多数人很少遇到的,科学家也只是刚刚开始探索。开阔的海洋包含着微小的生物—浮游植物,它们完成了地球上一半的光合作用,为陆地上的动物提供氧气。华盛顿大学海洋学家发表在《自然微生物学》(Nature Microbiology)杂志上的一项研究,着眼于光合微生物和海洋细菌如何利用丰富的海洋硫养分。 硫磺是一种气味元素,使海滩有独特的气味。这项新研究的重点是硫酸盐,其中一个硫原子与三个氧原子和一个碳基分子相连。在海洋中,浮游植物利用来自太阳的能量来制造磺化分子。然后细菌消耗硫酸盐来获得营养和能量。佛罗里达大学助理教授Bryndan Durham在《自然微生物学》上发表的一篇文章中写道,这项研究发现了“陆地和海洋系统中磺化途径的一些惊人相似之处”。植物在土壤中产生大部分的磺酸盐。在海洋中,大多数磺酸盐也是由光合生物产生的,但在这种情况下是由单细胞浮游植物产生的。2015年,研究人员在夏威夷北部进行了一项巡航研究。然后,研究人员将这些样本冷冻起来,以便分析它们在西雅图的基因和化学成分。 Durham写道:“我们从海上回来时,带着一个相当于冰箱容量的样本,这些样本产生了超过6tb的数据供我们探索,这是一个主要的计算障碍。”该团队最终成功地提取了相关数据,并从实验室样本中发现了支持这些发现的模式。他们还发现了反映光合生物活动的磺酸盐代谢昼夜节律。Durham说:“硫酸盐由特定的微生物群产生和消耗,因此我们可以利用它们来追踪海水群落中的特定关系。由于硫酸盐含有碳硫键,它们是控制二氧化碳进出海洋的全球碳循环的一部分。随着气候变化,理解这一点变得越来越重要。” (杨皓月 编译) 图片源自网络
  • 《金属卟啉框架材料有效抑制多硫化物“穿梭效应”》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2022-03-01
    • 长沙理工大学材料科学与工程学院2018级本科生任宇作为第一作者、其导师金红广博士为通讯作者的科研论文“Metal-Porphyrin Frameworks Supported by Carbon Nanotubes: Efficient Polysulfide Electrocatalysts for Lithium-Sulfur Batteries”,被《化学工程杂志》(Chemical Engineering Journal)在线发表。 由于能源供给和需求在时间和空间上的矛盾,储能器件成为新能源体系中不可或缺的重要环节。锂离子电池作为便携式电子供电设备在近三十年间取得了巨大商业成功,但它仍受能量密度低等问题限制。锂硫电池具有理论能量密度高、成本低廉、对环境友好等优点,是下一代储能器件选择之一,但它的商业化应用受到一系列问题的阻碍,其中多硫化物的“穿梭效应”是最严峻的问题。 在自然界中,细胞色素c 还原酶可通过其结构中的卟啉与附近硫簇之间的高效电子转移,完成高效催化氧化磷酸化过程。受此启发,任宇等几位课题组成员将基于自由碱卟啉和钴卟啉的二维铪-卟啉框架纳米片原位生长到具有优良导电性能的碳纳米管上,并用构建的纳米复合物Hf-H2DPBP/CNT与Hf-CoDPBP/CNT修饰商业化的Celgard隔膜。由于Hf-H2DPBP与Hf-CoDPBP两者对多硫化物具有高效催化转化性能,它们通过有效抑制多硫化物的“穿梭效应”,大大优化了锂硫电池的电化学性能。 此外,任宇等课题组成员开展的电化学实验数据表明,Hf-H2DPBP与Hf-CoDPBP具有相当的电催化表现,即使后者具有单原子金属催化活性位点(Co)。他们进一步结合DFT计算和局部态密度分析,从理论计算角度进行了详细分析。据介绍,此项成果为高效卟啉基电催化材料在锂硫电池方面的应用提供了理论基础和设计思路,具有重要的科学意义。 该论文审稿人认为,论文作者构建了两种金属卟啉框架材料,用于锂硫电池隔膜涂层材料的多硫化物电催化剂。经自由碱卟啉和钴卟啉基的金属卟啉框架材料改性的隔膜表现出了优异且相当的电化学性能,这都得到了实验和理论计算的充分支持。该工作对开发卟啉基隔膜涂层材料用于先进锂硫电池具有重要意义。