科技部發布2017年度中國科學十大進展（組圖）【5】

　　5. 實現氫氣的低溫制備和存儲

　　基於Pt/α-MoC催化劑實現水和甲醇低溫液相重整反應產氫

　　氫能被譽為下一代二次清潔能源，但氫氣的高效制備以及安全存儲和運輸一直以來是阻礙氫能源大規模應用的瓶頸。由於甲醇可以安全運輸，將氫氣存儲於液體甲醇中，通過水和甲醇低溫液相重整反應原位產氫，在釋放出甲醇中存儲的氫氣的同時也活化等摩爾的水而釋放出額外的氫氣，就成為氫能利用的可行途徑。這種過程裝置簡單、耗能低，容易和車載或固定聚合物電解質膜燃料電池整合，而釋放出的氫氣佔重比可達18.8％。

　　北京大學化學與分子工程學院馬丁研究組與中國科學院山西煤化研究所溫曉東以及大連理工大學石川等合作的研究表明，將鉑單原子分散在面心立方結構的碳化鉬(α-MoC)上制備的催化劑可用於甲醇的液相重整，在較低溫度下(150—190攝氏度)能夠表現出很高的產氫活性，可達每摩爾鉑每小時產氫18,046 摩爾。這種優越的制氫能力遠大於以前報道的低溫甲醇重整催化劑(高出近兩個數量級)，其關鍵在於α-MoC突出的解離水的能力以及鉑和α-MoC協同活化並重整甲醇的能力。同時，該研究團隊在在水煤氣變換產氫過程(CO+H2O=CO2+H2)中也突破了低溫條件下高反應轉化率與高反應速率不能兼得的難題, 發展了基於Au/α-MoC的新一代催化過程。

　　相關研究進展分別發表在2017年4月6日《自然》[Nature,544(7648):80—83]和2017年7月28日《科學》[Science, 357(6349):389—393]上。上述研究進展被多家科學媒體報道並高度評價，美國化學會C&E News雜志和英國皇家化學會Chemistry World雜志分別以“氫能源：制備氫燃料新過程”和“新型催化劑點亮氫能汽車未來”為題進行了亮點報道,認為“隨著此高活性催化體系的成功，把氫氣存儲於甲醇並在需要時重整釋放的概念可能得到實際應用，這是氫能儲存和輸運體系的一個重大突破”。