中国科学院大连化物所研究团队在光催化氢气异裂领域取得突破性进展,成功实现了常温下的氢气异裂。该研究发表于国际顶级期刊《科学》。传统加氢反应中,氢气活化通常需要高温高压,增加了能耗和安全风险。此次研究创新性地提出利用光生电子和空穴构建空间邻近的正负电荷中心,在常温下实现了氢气的高效异裂。该方法攻克了电子-空穴对易复合的难题,为提升化工反应速率、减少副反应提供了新的解决方案,也为安全高效的氢能利用开辟了新途径。
💡 **常温氢气异裂新突破**:大连化物所研究团队联合意大利里雅斯特大学,在光催化领域实现常温下氢气的异裂,这一成果发表于国际顶尖期刊《科学》。这标志着在无需高温高压条件下进行氢气活化方面取得了重要进展。
⚛️ **创新光催化机制**:研究提出利用光生电子和空穴构建空间邻近的正负电荷中心,从而在常温下实现氢气的异裂。该方法巧妙地解决了电子-空穴对容易复合的问题,确保了催化效率。
⚙️ **化工应用前景广阔**:氢气异裂产生的活性氢能够提高重要化工产品的生成速率并减少副反应。常温高效异裂技术的实现,有望降低化工生产的能耗和安全风险,对推动绿色化工和氢能利用具有重要意义。
今日,“中国科学院大连化物所”公众号宣布,近日,该研究所王峰研究员团队联合意大利的里雅斯特大学研究人员在光催化氢气异裂领域取得重要进展,实现了常温氢气异裂。相关成果于北京时间9月5日在国际学术期刊《科学》发表。
据介绍,加氢反应是化学工业中的重要反应之一,约25%的化工反应过程至少包含一步加氢反应。
加氢反应的核心之一是氢气活化,包括均裂和异裂两种机制。

其中,氢气异裂指的是把氢气裂解为带正电荷(质子)和负电荷(氢负离子)的两个氢物种。
氢气异裂产生的活性氢可以使得一些重要化工产品的生成速率提高,并减少副反应。
但氢气异裂一般需要高温和高压,会增加反应能耗,并且氢气容易爆炸,这样就增加了安全隐患。

如何在常温条件下实现氢气高效异裂成为科学家们探索的目标。
本工作中,研究团队提出将光生电子和空穴用于构建空间邻近正负电荷中心的思路,实现常温条件下氢气异裂。
该研究攻克了构建空间邻近的电子和空穴束缚态这一关键科学难题,在利用电子-空穴对催化氢气异裂的同时,有效避免了因空间邻近而发生电子-空穴复合的问题。