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从根源解决灰氢问题 中国科学家获得重要突破
2025年02月25日 10:29:58
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：5135
中国科学家在“选择性部分重整”技术获得突破，通过新型催化剂成果可以实现绿色高效制氢。
氢气被认为是未来国家能源体系的重要组成部分，是兼顾绿色、高能耗比的理想的替代能源之一。然而并非所有氢气都符合绿色能源和环保的标准，造成这种情况的原因便是“灰氢”的存在。
灰氢是通过化石燃料燃烧产生的氢气，或是生产过程中依赖化石燃料使用的氢气。由于生产过程中会造成碳排放，对环境产生负面影响，因此此类氢气并不具备环保的特性。而与之相对的，我们目前所期待的不会对环境产生负面影响的氢气则是“绿氢”。这种氢气使用可再生能源制造，常见的方式包括电解水制氢、太阳能光解水制氢及生物质制氢等。
事实上，目前全球仍有约96%的氢气生产仍依赖化石燃料，生产过程中伴随着大量的碳排放。以蒸汽甲烷重整(SMR)技术为例。这种方法是借助催化剂，在高温条件下让天然气中的甲烷与水蒸气进行反应制备氢气。是目前应用最为广泛的制备氢气方法。但是这种方法制备氢气的同时，会产生副产品——二氧化碳，并且高温条件本身也伴随着巨大的碳排放，因此实际生产1千克氢气同时还会造成超过12千克的碳排放。
因此时至今日，寻找在效率和价格上能够取代传统制氢方法的制氢技术，仍是“绿氢”产业发展的重要方向。
而就在近日，我国科学家在该方面获得重要突破。
据悉，北京大学教授马丁课题组、中国科学院大学周武教授团队、北京大学化学与分子工程学院研究员周继寒课题组联合英国卡迪夫大学教授Graham J.Hutchings成功开发出兼具超高活性与超长稳定性的甲醇-水重整制氢催化剂，并在“选择性部分重整”技术获得突破。
研究人员以生物乙醇作为起点，将乙醇-水重整反应从传统的完全重整路径转变为选择性部分重整路径。不但实现了了反应温度的降低(降低至270摄氏度)，还改变了反应的产物，碳原子反应中会转化为乙酸而非二氧化碳。通过这种新技术不但可以实现绿色制氢，还能联产高值化学品乙酸，一举两得。与此同时，表面构筑惰性稀土氧化物的纳米覆盖层的新型催化剂又能够实现超过1000小时的稳定性与超过1500万的催化转化数，为该技术提供了支撑。
相信随着该研究的持续推进，绿氢会在不久的将来进入我们的生活，为绿色产业发展助力。
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