在探索清潔能源的未來道路上，氫能以其獨特的優(yōu)勢，被視為全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一環(huán)。近期，北京大學(xué)馬丁教授的研究團隊攜手合作伙伴，在制氫技術(shù)領(lǐng)域取得了兩項重大突破，成果分別發(fā)表于國際頂級期刊《Nature》與《Science》。

在《Nature》上發(fā)表的研究，題為“惰性納米覆蓋層保護Pt/γ-Mo2N，實現(xiàn)穩(wěn)定氫氣生產(chǎn)”，該研究聚焦于提升催化劑的穩(wěn)定性。馬丁教授團隊在原有甲醇和水重整制氫研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地引入了稀土元素對催化劑進行改性。這一策略不僅新穎，而且具有廣泛的適用性。研究揭示，稀土元素在催化劑表面的存在，有效保護了“非界面活性位”，從而顯著延長了催化劑的壽命。令人矚目的是，每個Pt原子在該催化劑上能生成高達(dá)1500萬個氫分子，這一轉(zhuǎn)換數(shù)遠(yuǎn)超以往報道的最高值，標(biāo)志著制氫技術(shù)的一次歷史性飛躍。

與此同時，團隊在《Science》上發(fā)表的研究，題為“熱催化重整制氫，實現(xiàn)零二氧化碳排放”，則聚焦于乙醇和水分子重整的零碳排放制氫路徑。他們開發(fā)了一種高效的Pt-Ir/α-MoC界面催化劑，該催化劑能夠同時活化水分子和乙醇分子，且避免了乙醇分子C-C鍵的斷裂。這一創(chuàng)新不僅實現(xiàn)了氫氣的生產(chǎn)，還產(chǎn)生了高附加值的乙酸，整個過程零CO2排放。這一成果為零碳排放的工業(yè)制氫提供了堅實的科學(xué)依據(jù)。

這兩項研究在技術(shù)層面形成了完美的互補。一方面，稀土改性催化劑的發(fā)明，大幅提升了制氫效率和使用壽命，為氫氣的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)鋪平了道路。另一方面，零CO2排放制氫技術(shù)的開發(fā)，不僅減少了碳排放，還通過聯(lián)產(chǎn)化學(xué)品的方式實現(xiàn)了資源的高效利用，開創(chuàng)了一條全新的綠色化學(xué)路徑。

馬丁教授團隊的這兩項研究，無疑為全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型注入了新的活力。他們不僅在制氫技術(shù)上取得了重大突破，更為清潔能源的未來提供了無限可能。