近日,我院博士研究生在化学储氢领域取得重要研究进展,相关研究成果以《Light-Promoted Hydrazine Dehydrogenation over Ni/NH2-MIL-125: Unraveling Mechanisms for Efficient Hydrogen Production》为题,发表于综合性期刊《Advanced Science》(中科院SCI一区,IF:14.1)。2023级博士研究生龙建军为论文第一作者,姚淇露副教授和卢章辉教授为论文共同通讯作者,江西师范大学为第一完成单位。
氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,是构建未来可持续发展能源体系的重要载体。然而,其大规模应用仍面临制氢和储氢技术瓶颈。水合联氨作为一种液态化学储氢材料,具有高储氢质量分数和体积储氢密度,完全分解的产物仅为氢气和氮气,产氢反应启动快,可实现按需、实时供氢,在航天器、潜艇、无人机等对能量密度要求高的领域具有广阔的应用前景。水合联氨分解放氢的高性能催化剂主要依赖昂贵的贵金属,而相对廉价的非贵金属催化剂普遍存在活性、选择性和稳定性不足的问题。
针对上述问题,该团队发展一种简便快捷的策略制备一种具有光响应特性的Ni/NH2-MIL-125非贵金属催化剂,首次实现了非贵金属廉价催化剂可见光促进水合联氨高效放氢。该催化剂在光照下的催化活性较无光条件提升两倍以上,催化性能优于大多数已报道的非贵金属催化剂甚至含贵金属催化剂。机理研究表明,NH2-MIL-125作为光敏剂可将光生电子转移至活性位点Ni,协同增强水合联氨吸附并降低N─H键断裂能垒,从而显著提升脱氢速率。该研究为构建高效、低成本的化学储氢系统及制氢催化剂提供了新思路与理论依据。

原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202519320
[三审三校:姚淇露 胡晓玉 熊 斌]