作为清洁动力的典型代表，氢能备受推重，但由于其化学性质生动，制取、储运进程的功率和安全问题一向困扰着工业界和学术界。

  北京大学化学与分子工程学院教授马丁团队与大连理工大学教授石川团队、我国科学院大学教授周武团队等的联合研讨获得新发展，相关效果日前发表于《天然》。

  研讨团队规划合成了高密度、高涣散的原子级金属铂（Pt）物种和立方相碳化钼（α-MoC）组成的界面催化结构，制备出一种高效、安稳的Pt/α-MoC催化剂。该催化剂可用于催化水煤气改换（WGS）制氢反响，这也是迄今报导的催化功能最佳的WGS催化剂。

  WGS反响是动力化工范畴制取纯氢重要办法之一。受化学平衡约束，WGS反响在低温进行更有利，这对催化剂活性和耐久性提出了更高要求。

  早在2017年，马丁团队等就在《天然》《科学》上报导了Pt/α-MoC和Au/α-MoC催化剂可在低温下完结极高产氢功率，拓荒了WGS高效制氢、粗氢提纯等新途径。

  “α-MoC具有优异的解离水分子（H2O）性质，室温即可完结H2O的解离并开释氢气。可是，必定温度下外表吸附解离的羟基物种如不能及时转化，在长效催化进程中就存在深度氧化α-MoC，然后导致催化剂失活的问题。因而，怎么完结H2O和一氧化碳（CO）吸附活化速率的完美匹配，是进一步进步催化剂反响活性及长效安稳性的要害科学问题。”石川告知《我国科学报》。

  此次，研讨团队构建了高密度、高涣散的原子级Pt物种和α-MoC组成的界面催化体系，直接观察到H2O在α-MoC外表的解离途径，一起，高密度原子级Pt物种的存在有用促进了CO吸附活化，不只增强了H2O解离发生活性氧物种的快速反响和脱附，一起拓荒了根据CO直接解离过程的低温协同制氢新途径。

  “与其他WGS催化剂比较，Pt/α-MoC催化剂具有更高活性和更宽反响温度规划，能够完结低温制氢，一起研讨人员还找到了安稳Pt /α-MoC催化剂的办法。”马丁说。

  据了解，Pt/α-MoC催化剂打破了美国动力部2004年车载燃料电池开展规划所计算的催化活性限值，具有较好的使用远景。美国化学会以催化剂助力燃料电池轿车开展为题进行了报导，以为这是一个重要发现。

  现在，相关制备Pt /α-MoC催化剂技能已申请专利。马丁表明，通过研讨Pt /α-MoC催化剂机理，研讨团队还提醒出该催化剂高效原因，为后续高效催化剂研发供给了新思路。

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