IT之家 2 月 19 日新闻，比年来，生物乙醇因可再素性、高含氢量及精良的储运保险性，成为备受存眷的绿色制氢质料。中国迷信院年夜学周武课题组结合北京年夜学马丁课题组、英国卡迪夫年夜学等机构，首创性地提出了金属-碳化钼系统“抉择性局部重整”制氢新技巧。相干结果已于 2025 年 2 月 14 日宣布在《迷信》上（IT之家附 DOI:10.1126/science.adt0682）。▲ PtIr/α-MoC 催化剂的构造剖析据先容，这一技巧经由过程原子级精准计划、调控铂 / 铱（Pt / Ir）双金属-α-MoC 界面，将乙醇-水重整反映从传统的完整重整（氧化）门路改变为抉择性局部重整门路（C2H5OH + H2O → 2H2 + CH3COOH）。该技巧可在 270℃平和前提下实现零碳排放的高效氢气制备，同时联产高值化学品乙酸，为氢能工业的碳中跟转型供给了全新范式。▲ PtIr/α-MoC 催化剂的催化机能传统乙醇-水重整制氢技巧需在 400~600℃低温下停止，能耗高且难以防止乙醇分子 C-C 键断裂招致的 CO₂排放。别的，催化剂易积碳跟烧结掉活，限度了其产业化利用。新型铂-铱双金属催化剂（PtIr/α-MoC）的中心翻新在于原子标准的界面工程计划。单原子辨别的高压扫描透射电镜（STEM）电子能量丧失谱（EELS）成像剖析标明，在 3wt% 负载的 3Pt/α-MoC 催化剂中，Pt 物种重要以单原子跟团簇的情势存在于 MoC 名义，此中 Pt 团簇的尺寸约为 1nm。而在催化剂中引入邻近载量的 Ir 物种后，3Pt3Ir/α-MoC 催化剂中 Pt 物种的疏散性失掉明显晋升，同时 Ir 重要以高疏散的单原子情势存在。这些发明源于原子级疏散的 Pt 跟 Ir 物种与 α-MoC 载体之间差别水平的强彼此感化。此中，Ir 优先在载体名义落位，增进 Pt 的疏散并束缚 Pt 颗粒的天生，进而构建高密度的界面催化活性位点，防止贵金属颗粒的构成，克制催化进程中 C-C 键的断裂。这一计划确保催化剂可能在平和前提下高效活化乙醇-水系统并坚持临时稳固性。催化机能评估表现，该催化剂在 270°C 前提下，氢气产率达 331.3 毫摩尔每克催化剂每小时，乙酸抉择性达 84.5%，且在长达 100 小时的稳固性测试中表示出优良的抗掉活才能。比拟于传统乙醇-水重整反映，这一新技巧能耗更低、愈加环保，并供给了绿色制备乙酸的新门路。在该研讨中，周武课题组初次应用单原子辨别的高压 STEM-EELS 成像技巧，实现了对催化剂上周期表中相邻贵金属物种的原子级化学成像，提醒了载体上单原子 Ir 物种对 Pt 物种疏散度的增进感化。与惯例 STEM-HAADF 原子序数衬度剖析比拟，这一技巧在多元素混杂的庞杂系统中展示出上风，可能更精准地剖析双金属催化剂系统，乃至更庞杂的催化剂系统中负载金属之间以及负载金属-载体之间的强彼此感化。该技巧为探究催化剂活性晋升机制供给了直接的构造证据，对高效催化剂系统的计划跟优化存在主要意思。
