登上《自然》杂志 我国科研团队让催化寿命突破1000小时
发稿时间:2025-02-14 14:06:00 作者:杨洁 来源: 中国青年报客户端
中国青年报客户端讯(中青报·中青网记者 杨洁)氢能被认为是未来全球能源体系的重要支柱,高效、稳定、低成本的氢能生产已成为能源科技发展的关键挑战。近日,中国科学院大学周武教授团队与北京大学马丁教授团队合作,在《自然》杂志发表研究成果论文,报道了一种全新的高活性产氢催化剂稳定策略。
催化技术在现代化学工业中占据核心地位,全球超过80%的工业化学品生产依赖催化过程。作为催化反应的核心,催化剂的活性和选择性决定了反应速率和目标产物的收率,是衡量新型催化剂性能的重要指标。然而,在实际工业应用中,仅具备高活性和高选择性远远不够——催化剂的稳定性直接影响生产的持续性和经济性,是决定其能否真正实现大规模应用的核心因素。
在催化研究中,“高活性与高稳定性难以兼得”一直是科学家面临的核心挑战之一。为破解催化剂稳定性瓶颈,该研究团队提出了一种全新的催化剂稳定策略。
周武介绍,研究团队通过设计、构筑稀土氧化物纳米覆盖层,成功保护了Pt/γ-Mo2N催化剂的高活性界面催化位点,显著提升了催化剂在甲醇-水重整(MSR)制氢反应中的稳定性,使其催化寿命突破1000小时,并创造了超过1500万的催化转化数(TON),远超现有甲醇-水重整催化剂。这一突破不仅极大提升了该类型催化剂的工业应用前景,也为氢能技术的可持续发展提供了重要支撑。
这项研究突破了催化科学中的稳定性瓶颈,首次在不降低活性的前提下,实现了高稳定性的界面催化剂设计,为贵金属催化剂的低成本、高稳定性应用提供了可行方案,预计未来将在绿色能源、氢燃料电池、可持续化学工业等领域发挥重要作用,加速迈向零碳排放的未来。
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