科研进展

宁波材料所在石墨烯纳米带材料开发上取得重要进展

2025-12-26

宁波材料所在原子尺度揭示海洋环境中氯离子诱发铜钝化膜破裂的关键机制

铜凭借其优异的导热导电性,在工业及海洋工程领域得到广泛应用。通常情况下,碱性环境可在铜表面形成以Cu2O为主的钝化保护膜,有效抑制腐蚀。然而,在富含氯离子的海洋环境中,该保护膜极易破坏脱落,导致材料失效。尽管先前研究提出了多种失效机制(如应力诱导断裂、局部溶解变薄、孔洞诱导坍塌等),但对于氯离子如何在原子尺度上促进Cu2O钝化膜破裂的精确过程与主导机制,科学界长期以来缺乏清晰认识。

2025-08-11

宁波材料所在电解制氢耦合高值化学品制备方面取得进展

氢气既是能源载体也是工业气体,应用广泛。氢气根据其制备过程的排放情况,主要分为灰氢、蓝氢和绿氢,分别表示化石燃料制氢、工业副产氢和可再生能源制氢。中国是氢气的生产和消耗大国,目前年产量超3000万吨,其中绝大部分来源于化石燃料燃烧和副产氢,会带来额外的二氧化碳排放。在“双碳”目标驱动下,众多行业面临碳减排压力,亟需加快绿氢技术的发展。电解水制氢技术是目前重要的绿氢制备方法,但因阳极析氧反应(OER)动力学过程缓慢、过电位高等问题,整体能量转换效率偏低,制氢成本居高不下。这一技术瓶颈严重制约了绿氢的大规模商业化应用,亟需通过开发新型高效催化剂、优化反应体系或探索替代性制氢技术来突破现有局限。

2025-03-25

宁波材料所在废弃聚酯高效升级回收领域取得进展

全球塑料年产量超4亿吨,大量塑料在使用后被丢弃,回收率不到10%。这不仅导致严重的环境污染,还造成碳资源的巨大浪费。其中,聚酯塑料因其分布广、数量庞大及回收难度高等特点,成为当前研究焦点。

2025-03-10

宁波材料所在质子交换膜电解水机理研究方面取得重要进

氢能被视为推动可再生能源发电规模化的最佳能源载体,而电解水制氢则是实现此目标的重要途径之一。在众多电解水制氢技术中,质子交换膜电解水技术(Proton Exchange Membrane,PEM)具有装置紧凑(≤0.3 m2)、电流密度大(>1 A cm-2)、产氢纯度高(≥99.99%)、动态响应快(毫秒级)等诸多优势。然而,PEM中阳极氧析出反应(Oxygen Evolution Reaction,OER)存在电子转移数多、动力学缓慢、过电位高等问题,制约了水分解反应的整体效率。要解决这一问题,必须从反应机理层面出发,基于OER反应的本质,合理设计催化剂材料结构。

2024-10-30