2月14日，記者從北京大學(xué)獲悉，北京大學(xué)馬丁教授團(tuán)隊(duì)及合作者聚焦制氫技術(shù)分別于2月13日及14日在《Nature》雜志和《Science》雜志上發(fā)表兩項(xiàng)重磅研究成果，為清潔能源領(lǐng)域帶來(lái)突破性進(jìn)展。
盡管兩項(xiàng)研究都旨在優(yōu)化制氫反應(yīng)，但二者側(cè)重點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)路徑卻大有不同。
該研究團(tuán)隊(duì)在《Nature》雜志發(fā)表的研究成果聚焦催化劑穩(wěn)定性，延續(xù)了馬丁教授此前在甲醇和水重整制氫方面的研究，創(chuàng)新引入稀土元素對(duì)催化劑進(jìn)行改造。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)稀土元素存在于催化劑表面并保護(hù)住催化劑的“非界面活性位”時(shí)，催化劑的壽命得到了大幅提升。具體而言，催化劑中每個(gè)鉑原子可以產(chǎn)生1500萬(wàn)個(gè)氫分子，這一“轉(zhuǎn)換數(shù)”整整超過(guò)了此前報(bào)道的最高記錄一個(gè)數(shù)量級(jí)。這一歷史性突破為高效、穩(wěn)定的制氫技術(shù)提供了全新思路。
該研究團(tuán)隊(duì)在《Science》雜志發(fā)表的研究成果則聚焦于乙醇和水分子重整的零碳排放制氫路徑。這項(xiàng)突破性工藝在270攝氏度溫和條件下，通過(guò)新型雙金屬催化劑可將農(nóng)林廢棄物轉(zhuǎn)化的生物乙醇與水分子直接轉(zhuǎn)化為清潔氫氣，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)具有重要工業(yè)價(jià)值的乙酸，為氫能產(chǎn)業(yè)提供了兼具環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)可行性的創(chuàng)新解決方案。
尋找可持續(xù)的方法來(lái)生產(chǎn)日常生活所需的產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)未來(lái)的凈零排放目標(biāo)，是化工行業(yè)面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。氫氣被廣泛認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的一種途徑，一般來(lái)說(shuō)它可以從天然氣中提取。然而，這一過(guò)程極其耗能，并且在傳統(tǒng)生產(chǎn)方式下會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳，從而削弱其環(huán)境效益。
該研究團(tuán)隊(duì)表示，其研究成果提出了一種新路徑，可在不排放CO?的情況下實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)率氫氣生產(chǎn)。同時(shí)，該創(chuàng)新催化技術(shù)有望在推動(dòng)綠色氫能經(jīng)濟(jì)和實(shí)現(xiàn)全球碳中和目標(biāo)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
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