近日,中国科学院大连化学物理研究所传来振奋人心的科学突破消息。该所王峰研究员携手意大利的里雅斯特大学的研究团队,在光催化氢气异裂领域取得了重大进展,成功实现了常温下的氢气异裂。
这一重要研究成果已在国际顶级学术期刊《科学》上发表,标志着我国在化学工业关键技术研发上迈出了坚实的一步。
加氢反应作为化学工业中的核心反应之一,广泛应用于各种化工过程中,约占总反应数量的四分之一。而氢气活化,尤其是氢气异裂,是加氢反应的关键环节。氢气异裂是指将氢气分子裂解为正电荷的质子(H+)和负电荷的氢负离子(H-),这种裂解方式能够显著提升特定化工产品的生产效率,并减少不必要的副反应。
然而,传统的氢气异裂过程通常需要高温高压条件,这不仅增加了能耗,还带来了安全隐患,因为氢气本身易燃易爆。因此,如何在常温下实现高效的氢气异裂,一直是化学界亟待解决的重要课题。
王峰研究员团队的创新之处在于,他们提出了一种全新的策略,即利用光生电子和空穴来构建空间邻近的正负电荷中心,从而在常温下实现氢气异裂。这一方法不仅攻克了电子和空穴束缚态构建的关键难题,还有效避免了电子-空穴复合的问题,极大地提高了催化效率。
此次突破不仅为化学工业提供了新的技术路径,还有望推动相关化工产品的绿色生产和节能减排。这一科研成果的发布,无疑将为全球化学工业的发展注入新的活力。