大連化物所肼高活性高選擇性分解制氫研究獲得新進(jìn)展

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員黃延強(qiáng)和中國科學(xué)院院士張濤在肼分解制氫方面的工作受到了國際同行的廣泛關(guān)注，近期受邀在《國家科學(xué)評(píng)論》（National Science Review）上發(fā)表題為Design strategies of highly selective nickel catalysts for H₂ production via hydrous hydrazine decomposition: a review 的綜述文章。

肼（N₂H₄）是一種重要的液體推進(jìn)劑，在催化劑作用下能夠在室溫下被迅速分解，產(chǎn)生高溫高壓的氣體，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)變。該團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于肼分解反應(yīng)的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，針對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)了多種肼分解催化劑。實(shí)現(xiàn)對(duì)肼分解選擇性的調(diào)控（高選擇性生成氫氣和氮?dú)猓┚哂忻鞔_的應(yīng)用價(jià)值，是學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)，其核心在于通過對(duì)催化劑的優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)其對(duì)N-N鍵和N-H鍵斷鍵能力，以及順序的精準(zhǔn)控制。該文章重點(diǎn)綜述了該團(tuán)隊(duì)在非貴金屬鎳基催化劑上肼分解制氫活性和選擇性的調(diào)控策略：利用堿性助劑效應(yīng)（Angew. Chem. Int. Ed., AIChE J.）、合金效應(yīng)（Appl. Catal. B, J. Catal.）和金屬-載體強(qiáng)相互作用（ACS Catal.），構(gòu)建了不同結(jié)構(gòu)的負(fù)載型鎳基催化劑體系，實(shí)現(xiàn)了肼高活性、高選擇性分解制氫。相關(guān)研究工作進(jìn)一步深化了對(duì)肼分解反應(yīng)機(jī)理的認(rèn)識(shí)，為我國肼分解催化劑在關(guān)鍵領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。

以上工作得到國家自然科學(xué)基金委和中科院相關(guān)項(xiàng)目的資助。