[要闻]中国科学十大进展发布 山西"氢气低温制备和存储"上榜

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据省科技厅消息，科技部近日发布了2017年中国十大科技进步。其中，中国科学院山西煤炭化学研究所与北京大学、大连理工大学、中国科学院的研究团队共同做出了“实现氢的低温制备和储存”的选择。

氢气被认为是下一代二次清洁能源。氢燃料电池是最有潜力的新一代能源供应系统，将化学能高效转化为电能，广泛应用于航空/航天、汽车等固定和移动能源供应系统。然而，氢的化学性质是活性的，氢的储存成为氢燃料电池应用的关键。

虽然国外一些公司已经实现了氢燃料电池汽车的示范，但是压力700 kg、120升左右的钢瓶储存氢气的安全性并不乐观，城市加氢基础设施建设存在一些隐患。目前，其他储氢系统要么价格昂贵，要么储存容量有限。

鉴于这些缺点，在甲醇中储存氢气已经成为研究人员感兴趣的解决方案。甲醇可以在液相中与水重整并原位释放高质量密度(18.8重量%)的氢气。然而，传统的甲醇水蒸气重整操作需要在相对较高的温度(200℃至350℃)下进行。为了在温和的条件下高效制氢，突破氢气储运的瓶颈，迫切需要开发一种新型高效的甲醇-水重整催化体系。

根据甲醇和水液相制氢的特点，中国科学院山西煤化工研究所与北京大学、大连理工大学和中国科学院合作，研制了一种新型原子分散的铂-碳化钼双功能催化剂，在低温(150℃~ 190℃)下实现了高效制氢。

中国科学院山西煤化工研究所研究员温晓东介绍，高度分散的原子级的特点是贵金属铂的利用率最大化。根据制氢活性，仅使用含6g铂的催化剂，制氢速率可达1kgh2/h，基本满足商用车载燃料电池的需求。以目前甲醇的市场价格(2400元/吨)为基础，利用这种技术储存氢气，氢燃料电池汽车每100公里的燃料价格只需要13元左右，而添加60-80升甲醇就可以开600-1000公里的家用车。

该研究工作构建了一种新型化学高效储氢释氢系统，为含碳资源的高效清洁转化利用提供了新的方向，实现了含碳资源向无碳能源的高效温和转化，为氢能的制备、储存和安全利用提供了新思路，有望作为下一代高效储氢释氢系统应用。

研究成果得到了中央组织部青年千人计划、中科院百人计划、山西省百人计划、山西省创新人才团队和国家基金委的支持，分别发表在《自然》和《科学》杂志上。(周天)