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中國科研團隊實現(xiàn)常溫氫氣異裂 光催化策略突破

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2025-09-05 09:37:16  科學(xué)網(wǎng)

中國科研團隊實現(xiàn)常溫氫氣異裂 光催化策略突破！我國科研團隊實現(xiàn)常溫氫氣異裂。中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所王峰研究員團隊與意大利的里雅斯特大學(xué)研究人員合作，在光催化氫氣異裂領(lǐng)域取得新進(jìn)展，發(fā)展了光催化策略，實現(xiàn)了常溫氫氣異裂。相關(guān)成果已在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表。

加氫反應(yīng)是化學(xué)工業(yè)中的重要反應(yīng)之一，大約四分之一的化工反應(yīng)過程都涉及至少一步加氫反應(yīng)。加氫反應(yīng)的核心步驟之一是氫氣活化，包括均裂和異裂兩種機制。氫氣異裂指的是將氫氣裂解為帶正電荷（質(zhì)子）和負(fù)電荷（氫負(fù)離子）的兩個氫物種。氫氣異裂產(chǎn)生的活性氫可以提高一些重要化工產(chǎn)品的生成速率，并減少副反應(yīng)。然而，氫氣異裂通常需要高溫和高壓，這不僅增加了反應(yīng)能耗，還帶來了安全隱患。因此，如何在常溫條件下實現(xiàn)氫氣高效異裂成為科學(xué)家們探索的目標(biāo)。

研究團隊提出利用光生電子和空穴構(gòu)建空間鄰近正負(fù)電荷中心，以此實現(xiàn)常溫條件下氫氣異裂。通過這種方法，以氫氣和二氧化碳為原料，可以制備乙烷、乙烯等高附加值產(chǎn)品，大幅降低傳統(tǒng)加氫過程的能耗，減少二氧化碳排放，助力碳資源優(yōu)化利用。未來，科研團隊將進(jìn)一步深入研究反應(yīng)工藝，希望發(fā)展出光與光熱耦合的工業(yè)化技術(shù)路徑，為現(xiàn)代煤化工的升級轉(zhuǎn)型提供新模式。

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