利用液態有機儲氫載體(LOHCs,liquid organic hydrogen carriers)的“粗氫加氫-脫氫制純氫”策略能夠降低成本,簡化氫氣的純化和利用流程。其中關鍵的挑戰是消除粗氫之中的CO雜質對催化劑的毒化。
有鑒于此,北京大學馬丁教授、浙江工業大學林麗利教授、內蒙古大學高瑞研究員等報道了一種Pd/α-MoC催化劑,該催化劑能夠在低于150°C溫度,使用粗氫(CO濃度>5%),實現含氮液態有機儲氫材料(N-LOHCs)的高效加氫,其活性比傳統的Pd基催化劑高1-2個數量級。
本文要點:
(1)
這種抗CO毒化的加氫反應也在包含CO、CO2、CH4的工業粗氫體系中成功。水作為溶劑,由于利用了低溫水煤氣變換(WGS)反應,對抵抗CO毒化的加氫活性起到了很大的促進作用。
(2)
此外,帶正電荷的Pd物種阻礙了水煤氣變換反應中產生的H*結合,并且抑制不希望發生的H2生成和釋放,這表明Pt/α-MoC催化劑相比,Pd/α-MoC催化劑性能大幅提升的原因。
參考文獻
Liang, X., Jin, X., Yu, S. et al. CO-resistant hydrogenation over noble metal/α-MoC catalyst. Nat Commun 16, 4159 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-59321-0
https://www.nature.com/articles/s41467-025-59321-0