科學(xué)導(dǎo)報(bào)訊 記者耿倩 3月2日，記者從山西省科技廳獲悉，科技部基礎(chǔ)研究司與科技部基礎(chǔ)研究管理中心發(fā)布了2017年度中國科學(xué)十大進(jìn)展。其中，由中科院山西煤炭化學(xué)研究所聯(lián)合北京大學(xué)、大連理工大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研究的成果“實(shí)現(xiàn)氫氣的低溫制備和存儲(chǔ)”入選。

氫能被譽(yù)為下一代二次清潔能源，氫燃料電池是最具潛力的新一代能量提供系統(tǒng)，它將化學(xué)能高效轉(zhuǎn)化為電能，被廣泛用于航空航天、汽車以及其他固定和移動(dòng)能量提供體系中，但是氫氣化學(xué)性質(zhì)活潑，氫氣的儲(chǔ)存就成為氫燃料電池應(yīng)用的關(guān)鍵。雖然國外有公司實(shí)現(xiàn)了氫燃料電池汽車的示范，但氫氣儲(chǔ)存在約120升、壓力高達(dá)700公斤的鋼瓶，其安全性不容樂觀，并且城市內(nèi)加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)亦存在一定隱患。而目前其他的氫氣儲(chǔ)放體系，或價(jià)格昂貴，或存儲(chǔ)容量有限。

針對(duì)這些不足，中科院山西煤化所研究員溫曉東課題組與北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院馬丁、大連理工大學(xué)石川、中國科學(xué)院大學(xué)周武等課題組合作，從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出發(fā)，結(jié)合理論計(jì)算，開發(fā)出新型原子級(jí)分散的鉑-碳化鉬雙功能催化劑，實(shí)現(xiàn)了在低溫下（150℃～190℃）高效的產(chǎn)氫效率。溫曉東研究員介紹，原子級(jí)高度分散的特點(diǎn)是能最大限度地提高貴金屬鉑的利用率，以產(chǎn)氫活性估計(jì)，僅需含有6克鉑的該催化劑即可使產(chǎn)氫速率達(dá)到1kgH2/h，基本滿足商用車載燃料電池組的需求。以目前甲醇市場(chǎng)價(jià)格（2400元/噸）計(jì)算，采用此技術(shù)路徑儲(chǔ)放氫氣，氫燃料電池汽車每百公里燃料價(jià)格僅需約13元，而加60～80升甲醇可供家用小轎車行駛600～1000公里。

該研究工作構(gòu)建了新的化學(xué)高效儲(chǔ)放氫體系，為含碳資源高效清潔轉(zhuǎn)化利用提供了新的方向，實(shí)現(xiàn)了從含碳資源到無碳能源的高效溫和轉(zhuǎn)化，為氫能制備、存儲(chǔ)及安全利用提供了新的思路，并有望作為下一代高效儲(chǔ)放氫新體系得到應(yīng)用。同時(shí)，該研究團(tuán)隊(duì)在水煤氣變換產(chǎn)氫過程中也突破了低溫條件下高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率不能兼得的難題，發(fā)展了基于Au/α-MoC的新一代催化過程。