最近，北京大學化學與分子工程學院馬丁課題組與中國科學院大學周武、中國科學院山西煤化所/中科合成油溫曉東以及大連理工大學石川等課題組合作，針對甲醇和水液相制氫反應(yīng)的特點，發(fā)展出一種新的鉑-碳化鉬雙功能催化劑，在低溫下（150-190^oC）獲得了極高的產(chǎn)氫效率。金屬鉑（Pt）與碳化鉬（MoC）基底之間存在著非常強的相互作用，使得鉑以原子級分散在碳化鉬納米顆粒表面，構(gòu)筑出高密度的原子尺度催化活性中心。水的活化在碳化鉬中心完成，而甲醇活化發(fā)生在鉑中心。原子級高度分散的Pt中心和碳化鉬基底之間的協(xié)同作用能夠在兩者界面實現(xiàn)對反應(yīng)中間體的高效活化，從而使得整個催化劑在甲醇和水液相反應(yīng)中表現(xiàn)出超高的產(chǎn)氫活性，在150攝氏度就能以2,276 mol_H2/(mol_Pt*h)的反應(yīng)速率釋放氫氣，進一步提高溫度至190攝氏度，放氫速率可達18,046 mol_H2/(mol_Pt*h)，較傳統(tǒng)鉑基催化劑活性提升了近兩個數(shù)量級。同時，原子級分散的特點能最大限度地提高貴金屬鉑的利用率，以產(chǎn)氫活性估計，僅需含有6克鉑的該催化劑即可使產(chǎn)氫速率達到1 kg_H2/h，基本滿足商用車載燃料電池組的需求。以目前甲醇市場價格（2,400元/噸）計算，采用此技術(shù)路徑儲放氫氣，氫燃料電池汽車每百公里燃料價格僅需約13元，而加60-80升甲醇可供家用小轎車行駛600-1,000公里。該研究工作構(gòu)建了新的化學高效儲放氫體系，為燃料電池的原位供氫提供了新的思路，并有望作為下一代高效儲放氫新體系得到應(yīng)用。
相關(guān)產(chǎn)品：氫氣應(yīng)用