中国科学院大连化物所王峰研究员团队与意大利里雅斯特大学合作,在光催化氢气异裂领域取得了重要进展,成功在常温条件下实现了氢气的异裂。此项研究发表于《科学》期刊,提出了一种新策略:利用光催化产生的电子和空穴,在催化剂表面构建空间邻近的正负电荷中心,从而驱动氢气异裂。这一方法克服了电子-空穴复合的难题,实现了温和条件下的高效氢气活化,为绿色低能耗的加氢反应提供了新思路。加氢反应在化工领域至关重要,高效的氢气活化是关键。
💡 **常温高效氢气异裂的实现**:研究团队成功在常温常压下实现了氢气的异裂,即氢分子分解为质子和氢负离子。这克服了传统方法需要高温高压的限制,显著降低了能耗和安全风险,为加氢反应提供了更温和、更绿色的活化途径。
✨ **光催化电子-空穴协同驱动机制**:该研究的核心在于提出一种新策略,利用光催化产生的电子和空穴,在催化剂表面构建了空间上紧邻的正负电荷中心。这种设计有效解决了电子和空穴易复合的问题,使得它们能够协同作用,高效驱动氢气的异裂过程。
🚀 **加氢反应的绿色化新机遇**:氢气活化是加氢反应的关键,而加氢反应广泛应用于化学工业。这项在温和条件下实现高效氢气异裂的突破,为未来开发更绿色、更低能耗的加氢反应技术提供了重要的理论基础和实践指导,有望提升关键化工产品的合成效率并减少副反应。
2025-09-05 08:20:40 作者:狼叫兽

近日,中国科学院大连化学物理研究所王峰研究员团队与意大利的里雅斯特大学的研究人员合作,在光催化氢气异裂领域取得重要突破,成功实现了在常温条件下对氢气的异裂。相关研究成果已于北京时间2025年9月5日发表在国际权威学术期刊科学上。
氢气的活化是加氢反应的关键环节。加氢反应广泛应用于化学工业,大约四分之一的化工流程至少包含一次加氢过程。氢气活化主要通过均裂和异裂两种方式进行。其中,氢气异裂是指将氢分子分解为带正电的质子和带负电的氢负离子。通过该机制产生的活性氢,能够显著提升部分重要化工产品合成的效率,并降低副反应的发生概率。
然而,传统的氢气异裂方法通常需要在高温高压环境下进行,这不仅提高了能耗,也带来了安全隐患。因此,在常温常压下实现高效氢气异裂,成为该领域研究的重要方向。
在这项研究中,科研团队提出了一种新策略,即利用光催化产生的电子和空穴,在催化剂表面构建空间上邻近的正负电荷中心,从而驱动氢气的异裂过程。该方法克服了电子与空穴在空间接近时容易复合的关键难题,成功地在温和条件下实现了氢气的高效活化。这一成果为未来绿色、低能耗的加氢反应提供了新思路。