Science：北京大学马丁课题组与合作者在零碳排放制氢技能上获严重打破

　　《科学》杂志2月13日刊发了一项颠覆性研讨成果：由北京大学主导，联合中国科学院大学、卡迪夫大学等组织的世界科研团队，成功开宣布零CO₂直接排放的热催化制氢技能。这项打破性工艺在270℃的温文条件下，经过新式双金属催化剂可将农林废弃物转化的生物乙醇与水分子直接转化为清洁氢气，一起联产具有极端严重工业价值的乙酸，为氢能工业供给了兼具环境效益与经济可行性的立异解决方案。

　　研讨团队历时十年研制的新式铂-铱双金属催化剂（PtIr/α-MoC），成功破解了传统乙醇重整的技能瓶颈。该催化剂经过精准调控活性位点，将反响温度从惯例工艺的300-600℃大幅降至270℃，并彻底改变反响途径——在传统工艺必定发生CO₂的环节中，经过阻断中心物C-C键开裂而得到方针产品乙酸分子，而非以温室气体方式排放。

　　这一打破不只标志着碳中和氢气出产迈出要害一步，还建立了一种循环经济模式，可从生物质出产氢气和高价值化学品。

　　研讨团队表明：“寻觅可继续的方法来出产日常日子所需的产品，并完成未来的净零排放方针，是化工行业面对的要害应战。”

　　“氢气被广泛认为是完成这些方针的一种途径，一般来说它能够从天然气中提取。但是，这一进程极端耗能，并且在传统出产方式下，会发生很多二氧化碳，然后削弱其环境效益。”

　　“咱们的研讨提出了一种新途径，可在不排放CO₂的情况下完成高产率氢气出产。”

　　依据世界动力署（IEA）的数据，现在全球约96%的氢气出产仍依靠化石燃料，每吨氢气的出产会排放9-12吨CO₂。研讨团队表明，他们的立异催化技能有望在推进绿色氢能经济和完成全球碳中和方针方面发挥要害作用。

　　“这相当于在在高通量产氢的一起，在分子层面重建了含碳反响物碳元素的命运轨道。论文通讯作者、北京大学马丁教授解说，原子级涣散的Pt-Ir催化剂，阻断了乙醇分子结构中的C-C键发生开裂所需的di-σ carbon-metal吸附构型的构成，使乙醇分子中的碳原子被彻底捕获到乙酸产品中，氢气则以纯气态方式发生。”

　　与传统化石动力制氢比较，该技能每出产1吨氢气可削减9-12吨CO₂排放。此外，乙酸的共出产不只提升了该技能的经济可行性，也增强了其可继续性。作为全世界年需求量超1500万吨的重要化工原料，可掩盖工艺本钱的70%以上。这种立异催化技能在推进绿色氢能经济和支撑全球碳中和方针方面具有巨大潜力。

　　该论文通讯作者是北京大学的马丁教授、周继寒研讨员，中国科学院大学的周武教授和卡迪夫大学的Graham J. Hutchings教授。北京大学特聘副研讨员彭觅、已出站博士后葛玉振、内蒙古大学教授高瑞、中国科学技能大学博士生杨杰及中国科学院大学已结业博士生李傲雯为该论文的一起榜首作者。该研讨工作取得科技部国家重点研制方案、国家自然科学基金、新柱石研讨员项目、北京分子科学国家研讨中心、中国科学院安稳支撑基础研讨范畴青年团队项目、中国科学院大学电子显微学实验室等赞助。