新型催化劑 距離“氫動力汽車”又近了一步！

材料牛注：氫能一直被稱作是理想能源，但目前在全世界并未得到大規模應用，主要阻礙之一便是缺乏加料的基礎設施。然而近期有研究人員表示，按照他們的最新研究成果，這將不再成為問題。真實情況如何？小編帶你一看究竟。

最近由墨爾本大學Richard O'Hair教授帶領的國際科學家團隊設計出了可以使甲酸在70℃下分解產生氫氣和二氧化碳的分子催化劑。研究團隊成員包括Philippe Dugourd （里昂大學）, Philippe Maitre （巴黎南大學）, Bona?i-Koutecky （柏林洪堡大學）和Roger Mulder博士（聯邦科學與工業研究組織）等眾多學者。

這種全新的方法能夠高效地從液體甲酸中制得氫氣，使得人們距離氫動力汽車的夢想又近了一步。使用甲酸制備氫氣在過去根本就無法實現，因為這需要很好的分解溫度，并且會導致副產物的大量出現。而現在這個研究代表著在分子水平上設計催化劑的最前沿，這類催化劑可以高度選擇性的來催化特定的化學反應。相關研究論文已經發表在Nature
Communications雜志上。

團隊領導者O'Hair教授說，“當今化學家們面臨的重大挑戰之一是使化學反應的轉化率達到100%，即不產生任何副產物。以甲酸為例，就是將其完全轉換為氫氣和二氧化碳，從而使氫能源能夠在交通中發揮實際作用。”

雖然這項研究目前已經成功地得到了氫氣和二氧化碳，但未來研究的最終目的是確保副產物能夠實現零排放。

該研究小組借助一套強大的氣相技術，設計出了一系列含銀的復合物，并觀察它們與甲酸的反應。該組能夠識別和編排催化劑，并嚴格控制氫氣和二氧化碳作為唯一的產物。

該研究的第一作者，墨爾本大學的博士生Athanasios Zavras說，第一次通過核磁共振(NMR)儀器驗證氣相結果時，大家都十分激動。他說，“我們設計出的催化劑具有確定的銀、鹽和配體結合比例。而通過核磁共振，從25℃開始逐步增加反應溫度并跟蹤檢測形成的產物。其中有一段時間實驗沒有發生反應，但大家都選擇了堅持。到70℃的時候，才明確確定是產生了氫氣和二氧化碳。這是一個非常激動人心的時刻。”

前景固然樂觀，但O'Hair教授指出，設計出新型催化劑是解決氫能源需求的重要步驟，但仍存在許多障礙等待克服，如二氧化碳的產出及能否被重新回收再生產甲酸等。

原文參考地址：New molecular design to get hydrogen-powered cars motoring.

感謝材料人編輯部楊洪期提供素材