本網訊(通訊員 易娜) 近日,我校材料與化工學院劉湘博士在綠色氫能研究領域取得重要進展,研究成果以“破冰制氫:在零度下高效催化氨硼烷選擇性析氫”(Selective and efficient H2evolution upon NH3BH3hydrolysis at subzero temperatures)為題(圖1),和“HCOONa水解高效生成H2的機理研究”(Mechanistic insight into efficient H2generation upon HCOONa hydrolysis)為題(圖2)在國際權威期刊《iScience》雜志上連續發表。第一項工作解決了NH3BH3在低于0℃時水解制H2時的凍結問題。此外,Pd-Pt/C催化NH3BH3水解,不僅可以用于0℃以下的安全制氫,還可以用于有機化學中的原位加氫還原,從而替代使用危險的氫氣鋼瓶。第二項工作報道了碳納米球穩定的Pd納米顆粒(Pd/CNS)的設計和合成,用于在Fe3+存在下SF水解直接生成H2,為高效生成、運輸和儲存氫氣提供了一種新型化學儲氫材料(HCOONa)。

圖1 在零度下高效催化氨硼烷選擇性析氫
近期,劉湘博士團隊的研究成果還以“高效可控的有機硅烷制氫機理研究”(“On-off” control for on-demand H2evolution upon Si-H bond hydrolysis: A combined experimental and theoretical study)為題發表在國際著名期刊《Appl. Catal. B: Environ.》(IF=22.9)上,研究成果以“通過甲酸和雙氧水選擇性可控地制備氫氣和氧氣”(“On-off” switch for H2and O2generation from HCOOHresp.H2O2)為題發表在國際著名期刊《Carbon Energy》(IF=20.5)上,研究成果以“限域型Pt催化甲醇制氫”(Spatial Confinement of Pt Nanoparticles in Carbon Nanotubes for Efficient and Selective H2Evolution from Methanol)為題發表在國際著名期刊《Adv. Sci》(IF=17.0)上,研究成果以“通過二硼烷水解制氫的研究”(A Deeper Understanding of H2Evolution Entirely from WaterviaDiborane Hydrolysis)為題發表在國際著名期刊《ACS Materials Lett》(IF=11.4)上,本文綜述了二硼烷水解析氫過程的演化過程,重點介紹了二硼烷水解機理研究和應用的最新進展。

圖2 HCOONa水解高效生成H2的機理研究
論文鏈接:
1.https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.108774
2.https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.106504
3.https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.122261
4.https://doi.org/10.1002/cey2.269
5.https://doi.org/10.1002/advs.202306893
6.https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.2c01046