近日,央视新闻对北京市自然科学基金"非共识项目"首批成果进行了专题报道,化工系唐军旺团队的光热协同催化甲醇制氢副产绿色甲醛成果作为典型案例被重点介绍。该团队提出了一种光和热协同催化的全新策略,在温和条件下实现了破纪录的单位质量催化剂甲醇重整产氢速率,较当前最先进的热催化制氢技术提升7倍多,同时将氧化产物从二氧化碳转变为高价值的甲醛,形成了更高效、更经济、更绿色的甲醇重整制氢方案。

“绿氢”是指全生命周期近零排放的氢能,是实现能源系统深度脱碳的关键一环。绿色甲醇因能量密度高、储运安全便捷,被视为理想的绿氢载体,通过甲醇重整制氢可实现氢气“即产即用”。然而,传统甲醇制氢过程依赖在高温下进行的热催化工艺,能耗显著,伴随大量二氧化碳直接排放,难以兼顾转化效率与碳减排目标,且催化剂活性不稳定。因此,如何在温和条件下实现高效、清洁的甲醇制氢,并推动氧化产物资源化利用,成为能源催化领域亟待突破的关键问题。

针对上述问题,唐军旺团队提出了光热协同催化的全新概念。不同于传统的高温热催化路径,该策略利用光能与热能的协同作用,在温和条件下即可驱动甲醇重整制氢反应,显著降低了反应所需的温度门槛,为高效制氢开辟了一条全新的清洁路径。

研究结果表明,该策略有效克服了传统热催化高温耗能、催化剂不稳定等难题,实现了破纪录的单位质量催化剂产氢速率,同时成功将氧化产物从二氧化碳转变为高价值的甲醛,实现了清洁氢能和高附加值化学品的联产,为甲醇的高值化利用提供了新方向。未来,唐军旺团队还将继续提升甲醇转化效率,并攻关高附加值含碳产物的生产技术,推动绿色制氢技术向更高效、更经济的方向发展,为实现"双碳"目标提供技术支撑。
博士后赵江婷为本项目的主要骨干成员,博士生(2023级)郑雅轩、博士后熊伦乔和博士后国俊俊提供了相关的实验协助。本项目的获得了北京市自然科学基金非共识创新项目(F251045)和国家重点研发计划(2024YFF0506201)的资助。
CCTV-13 视频链接:https://tv.cctv.com/2026/03/21/VIDE3IheGOI4Kl7JzgP2rwBM260321.shtml?spm=C45404.PCHhhgX3efBE.Ev0XVtu8CoWN.359