【23th.Mar.】用于產(chǎn)氫的α-MoC基催化劑
日期：2021-03-23
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題目：用于產(chǎn)氫的α-MoC基催化劑
報(bào)告人：馬丁，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院/工學(xué)院，教授
時(shí)間：2021年03月23日，星期二，09：30-10：30
地點(diǎn)：霞光樓 200號(hào) 報(bào)告廳
邀請(qǐng)人：劉晰 特別研究員
報(bào)告簡(jiǎn)介：
低溫水汽變換反應(yīng)（WGS, CO+H2O=H2+CO2)可以從水中取氫，是能源化學(xué)領(lǐng)域中制氫和氫氣純化過(guò)程的重要反應(yīng)。該過(guò)程被廣泛應(yīng)用于制氫，以及加氫過(guò)程中去除原料氣中大量的CO，是制備高純氫氣的重要過(guò)程。同時(shí)，隨著氫能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，氫燃料電池成為重要的新能源應(yīng)用平臺(tái)。為防止氫燃料中少量一氧化碳（CO）對(duì)燃料電池催化劑的毒化，可采用水汽變換反應(yīng)對(duì)氫燃料進(jìn)行純化。作為一個(gè)低溫有利反應(yīng)，如果能找到可以在較低溫度工作的高效水汽變換催化劑，就能在獲得高催化活性的同時(shí)獲得熱力學(xué)的優(yōu)勢(shì)，這也是與低溫氫燃料電池（工作溫度70-90攝氏度）有效整合的需要。因此，開發(fā)在低溫區(qū)（<150oC）同時(shí)具有高催化活性和穩(wěn)定性的水汽變換催化劑具有重大意義。 我們突破以可還原性載體分散貴金屬為低溫變換催化劑的傳統(tǒng)研究思路，利用過(guò)渡金屬碳化物熱穩(wěn)定性好且與被分散金屬有較強(qiáng)相互作用的特點(diǎn)，構(gòu)建雙功能碳化物負(fù)載金催化劑metal/α-MoC：立方相 α-MoC低溫活化解離H2O，被分散的金屬如Pt、Au促進(jìn)低溫CO吸附活化，在界面處完成重整反應(yīng)并生成H2。該催化劑可將水汽變化反應(yīng)溫度大幅降低至120 oC。在空速高達(dá) 180,000h-1的反應(yīng)條件下，反應(yīng)活性達(dá)到1.05molCO/(molAu*s)，較文獻(xiàn)報(bào)道提升了一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，而CO轉(zhuǎn)化率超過(guò)95%，有效解決水汽變換反應(yīng)低溫條件下高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率不能兼得的難題。
參考文獻(xiàn):
[1]Zhang et al., Nature, 2020, 589, 396.
報(bào)告人簡(jiǎn)介：
? ?馬丁，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院/工學(xué)院，教授、博士生導(dǎo)師。1996年，本科畢業(yè)于四川大學(xué)化學(xué)系物理化學(xué)專業(yè)；2001年獲中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所理學(xué)博士學(xué)位；2001-2005年在牛津大學(xué)和Bristol大學(xué)進(jìn)行博士后研究；2005年入選中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”，同年擔(dān)任大連化學(xué)物理研究所催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)研究室副研究員，2007年晉升研究員；2009年起擔(dān)任北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院先進(jìn)催化課題組組長(zhǎng)，博士生導(dǎo)師。
? ?主要研究方向：針對(duì)我國(guó)社會(huì)能源和資源優(yōu)化利用過(guò)程，主要開展氫能制備與輸運(yùn)，以及高值碳基化學(xué)品/油品合成等方面研究工作。
? ?目前，已在國(guó)際學(xué)術(shù)刊物Nature、Science、Nature Nanotechnology、Nature Communications、J Am Chem Soc、Angew Chem Int Ed等發(fā)表SCI論文200余篇；入選國(guó)家自然科學(xué)基金委的杰出青年計(jì)劃和科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才等。
? ?目前擔(dān)任Chinese Journal of Chemistry、ACS Catalysis副主編，Journal of Energy Chemistry、Joule、ACS Catalysis、CatalysisScience & Technology等刊編委和顧問(wèn)編委。
