2月27日，科技部在京發(fā)布“2017年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”。北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院馬丁研究員與山西煤化所煤轉(zhuǎn)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室溫曉東研究員、大連理工大學(xué)石川教授等合作研究的“實(shí)現(xiàn)氫氣的低溫制備和存儲(chǔ)”成果入選十大進(jìn)展。
    氫能被譽(yù)為下一代二次清潔能源，但氫氣的高效制備以及安全存儲(chǔ)和運(yùn)輸一直以來(lái)是阻礙氫能大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸。通過(guò)水和甲醇低溫液相重整反應(yīng)原位產(chǎn)氫，在釋放出甲醇中存儲(chǔ)的氫氣的同時(shí)，也解離了等摩爾的水而釋放出額外的氫氣，同時(shí)，甲醇便于運(yùn)輸，因此，成為利用氫能的可行途徑。這種反應(yīng)裝置簡(jiǎn)單、能耗低，容易車載或耦合于聚合物電解質(zhì)膜燃料電池中，且釋放出的氫氣重量占比達(dá)18.8%。本成果在于將單原子鉑分散在面心立方結(jié)構(gòu)的碳化鉬（α-MoC）上制備了性能優(yōu)異的甲醇-水重整催化劑，在較低溫度（150~190oC）下，每摩爾鉑每小時(shí)產(chǎn)氫量達(dá)到18046 mol，與報(bào)道的低溫甲醇重整催化劑相比，提高了約兩個(gè)數(shù)量級(jí)。主要原因是α-MoC具有非常強(qiáng)的解離水的能力，而且與鉑解離甲醇的能力相匹配。
    同時(shí)，研究人員還突破了水煤氣變換產(chǎn)氫過(guò)程（CO+H2O=CO2+H2）在低溫條件下高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率不能兼得的難題，發(fā)展了基于Au/α-MoC的新型催化體系。相關(guān)研究成果分別發(fā)表在2017年4月6日《自然》（Nature, 544(7648): 80–83）和2017年7月28日《科學(xué)》（Science, 357(6349): 389–393）。
    上述研究成果被多家科學(xué)媒體報(bào)道并給予了高度評(píng)價(jià)，美國(guó)化學(xué)會(huì)C&E News雜志和英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)Chemistry World雜志分別以“氫能源：制備氫燃料新過(guò)程”和“新型催化劑點(diǎn)亮氫能汽車未來(lái)”為題進(jìn)行了亮點(diǎn)報(bào)道，認(rèn)為“隨著此高活性催化體系的研發(fā)成功，把氫氣存儲(chǔ)于甲醇并在需要時(shí)重整釋放的概念可得到實(shí)際應(yīng)用，這是氫能儲(chǔ)存和輸運(yùn)體系的一個(gè)重大突破”。
    “中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”由中華人民共和國(guó)科技部基礎(chǔ)研究管理中心等部門組織開(kāi)展，涵蓋了自然科學(xué)所有領(lǐng)域的重要進(jìn)展，是我國(guó)基礎(chǔ)研究傳播工作的品牌項(xiàng)目，截至2018年2月已舉辦13屆。2017年度其遴選程序分為推薦、初選和終選3個(gè)環(huán)節(jié)，邀請(qǐng)中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程院院士、973計(jì)劃顧問(wèn)組和咨詢組專家、973計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任等2200余名專家學(xué)者，對(duì)從270項(xiàng)成果中選出的30項(xiàng)候選科學(xué)進(jìn)展進(jìn)行投票，得票數(shù)排名前10位的科學(xué)進(jìn)展入選“2017年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”。評(píng)選活動(dòng)的開(kāi)展為加強(qiáng)科學(xué)精神、科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法的普及，增進(jìn)全社會(huì)對(duì)我國(guó)基礎(chǔ)研究工作的關(guān)注發(fā)揮了積極的促進(jìn)作用。