【新华社】让氢气“更听话”!科学家在光催化氢气异裂领域取得新进展
新华社·2025-09-08 08:34
"我们长期致力于光催化研究,当光照射到催化剂时,会诱导产生正电荷和负电荷,但此前,并没 有研究将光催化研究和氢气异裂建立关联。"中国科学院大连化学物理研究所副研究员罗能超说,团队 以金/二氧化钛为模型催化剂,通过紫外光激发二氧化钛,使其产生的电子迁移到金纳米颗粒上而被束 缚。同时,光生空穴会在催化剂界面处被捕获,从而形成了空间邻近的束缚态电子-空穴对,进而可随 着紫外光增强而不断提高氢气异裂效率。 随后,团队用惰性的二氧化碳还原反应验证了这种光诱导氢气异裂的优势,发现产生的氢物种可以 在常温下把惰性的二氧化碳全部转化,产物只有乙烷,再通过串联乙烷转化为乙烯的装置,可以把二氧 化碳近乎完全还原为乙烯,催化剂可以稳定运行超过1500小时不失活。 "以氢气和二氧化碳为原料,制备乙烷、乙烯等高附加值产品,能够大幅降低传统加氢过程的能 耗,减少二氧化碳排放,助力碳资源优化利用。"王峰说,"未来,我们也将深入进行反应工艺研究,希 望以此为基础,发展出光与光热耦合的工业化技术路径,为现代煤化工的升级转型提供新模式。" 正是这场不公平的"分手"产生了富电子的氢原子,氢气异裂能够产生极性的氢物种,可有效提高重 要化工产品的生成 ...