我和刘健教授、王艳琴副教授以及王潇、高平记者还有内蒙古大学化学化工学院的团队,把破解节能制绿氢难题当成了大事。2月4日我们在呼和浩特发出了消息,在《自然》子刊上发了一篇研究报告。咱要知道,绿氢是啥?就是用风能、太阳能这些可再生能源电解水做出来的氢能,它可是实现碳中和的关键路子。可问题来了,电解水制氢时,差不多有90%的电能都被析氧反应给吃了,这能耗实在太高。科研人员这些年就想找个低耗能的阳极反应来替代析氧反应,好比是“开源节流”。 尿素氧化反应看着挺有希望,但它也有毛病,老爱生成氮气。氮气不是咱们想要的产品啊。这回我们想了个法子:用尿素废水当阳极原料做亚硝酸盐。亚硝酸盐在食品、农业还有医药上用处很大,既能帮咱们节能制绿氢,又能顺便产点值钱的东西。传统的做法容易把反应带偏到生成氮气那一边,我们就想出了个创新的催化剂设计策略。把催化剂弄好以后,反应就会乖乖顺着路走了。 这回我们成功把反应路径导向了高附加值的亚硝酸盐生成和协同产氢。氮气这些副反应也被我们压下来了,尿素转成亚硝酸盐的效率高多了,这事儿还挺划算。 这项研究不光是搞明白了反应的路子,还为超低能耗制氢和废水资源化利用提供了新想法。这对推动绿氢工业化生产肯定有大帮助。我们还没忘为“双碳”目标服务,把这个策略延伸到了锌—尿素电池体系里。从基础机制创新到实际工程应用,这就展现出了潜力。 最后说下资金支持吧:国家自然科学基金、内蒙古自治区科技计划项目都给了我们大力支持。