復旦最新突破性成果:新型催化劑顯著提升綠色氫氣生產效率
隨着全球應對氣候變化和能源轉型的壓力日益加劇,綠色氫氣作爲一種高效、可持續的能源載體,越來越受到關注。在綠色氫氣的生產過程中,開發一種低成本、高效且穩定的OER催化劑,成爲全球學術界和工業界迫切需要解決的核心問題。復旦大學最新突破性研究成果,有效解決了這一難題。
近日,復旦大學張波、徐一飛、段賽、徐昕合作團隊通過採用熟化誘導嵌入技術,在載體的生長和活性組分的成核過程中實現同步控制,使得貴金屬納米顆粒嵌入金屬氧化物載體中,顯著增強了催化劑的穩定性,解決了貴金屬納米顆粒溶解、脫落、團聚等難題。2月14日,相關成果以《熟化誘導嵌入形成的超穩定析氧反應電催化劑》爲題,發表於《科學》(Science)主刊。該研究通過創造性的“熟化誘導嵌入方法”,合成了具有極高催化活性和穩定性的銥/鈰嵌入式負載催化劑,在減少貴金屬用量的同時顯著提高了綠色氫氣的生成效率,爲綠色氫能的可持續發展奠定了新的里程碑。
氫氣被廣泛認爲是未來能源系統的重要組成部分,特別是在支持能源多樣化、減少溫室氣體排放和推動碳中和目標方面。根據國際能源署(IEA)的預測,到2050年,全球氫氣需求將達到約億噸以上,其中大部分來源於綠色氫氣。復旦大學的這一研究成果無疑爲實現這一目標提供了新的技術支撐。此次研究成果的發佈,標誌着PEMWE技術在催化劑設計方面的重大突破,將直接促進綠色氫氣產業化進程的加速。隨着PEMWE技術的不斷髮展,氫氣的應用領域也將不斷拓寬,從傳統的工業領域到電動交通、分佈式發電、能源存儲等多個領域,氫能有望成爲未來全球能源體系的支柱之一。
未來,研究團隊計劃進一步基於自主建立的催化劑設計與合成平臺,以及CryoTEM、原位拉曼、全原子KMC模擬等先進研究手段,拓展低成本、高活性、高穩定性的催化劑材料的研究,爲綠色氫氣生產提供更多創新方案。研究團隊還計劃依託復旦大學孵化的山海氫(上海)新能源科技有限公司,進一步推廣成熟技術的落地產品化,推動我國綠氫技術的發展,服務碳中和國家重大戰略。