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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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【科技日報】我國科學(xué)家成功制備廉價高效電解水氧析出催化劑

2019-04-16 科技日報吳長鋒

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語音播報

　　記者15日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校吳宇恩教授課題組運(yùn)用創(chuàng)新工藝，在氧析出催化劑方面取得重大突破，為電解水制氫的工業(yè)化推進(jìn)重要一步，該成果日前被選為本月《自然-催化》封面文章。

　　“終極能源”氫能市場化的關(guān)鍵一環(huán)是氫氣高效廉價的制取。其中，電解水是最被看好的制備方式之一。然而，電解水過程中必需的高效廉價的氧析出催化劑是當(dāng)前面臨的最困難挑戰(zhàn)之一，與“非鉑氧還原催化劑的開發(fā)”并稱為氫能高效利用領(lǐng)域的兩大圣杯。

　　氧析出常用的商用催化劑是二氧化銥。銥金屬價格昂貴，成為高能、清潔、廉價的氫能源推廣的重大阻礙。相比之下，釕金屬地球儲量更豐富，價格更廉價，如用于工業(yè)，能夠有效降低氫氣制備成本。但由于在強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化性環(huán)境中，二氧化釕在高電位下極易被氧化為四氧化釕，從而失去催化活性。因此，開發(fā)出一種高活性和高穩(wěn)定的釕單原子催化劑，成為最有潛力的途徑。

　　釕基催化劑在酸性氧析出中的穩(wěn)定性是一個公認(rèn)的世界難題。為實(shí)現(xiàn)高效廉價的電解水制氫，科研團(tuán)隊經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)探索，創(chuàng)新性地提出利用抗氧化能力和抗溶解能力強(qiáng)的鉑基合金為載體，利用表面缺陷工程技術(shù)捕獲和穩(wěn)定單原子的方法成功制備了釕單原子合金催化劑，該釕單原子合金催化劑相對于商業(yè)釕基催化劑的過電位降低了大約30％，穩(wěn)定性提高了近10倍。

　　該成果不僅成功實(shí)現(xiàn)了將單原子釕嵌入穩(wěn)定合金載體中從而制備出高效催化劑，而且利用金屬/合金載體調(diào)控單原子電子結(jié)構(gòu)的策略，有望可以應(yīng)用于其它反應(yīng)體系中，為許多類似的科學(xué)問題提供思路，標(biāo)志著向氫能廣泛應(yīng)用的綠色未來邁進(jìn)了一大步。

　?。ㄔd于《科技日報》 2019-04-16 03版）

　　記者15日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校吳宇恩教授課題組運(yùn)用創(chuàng)新工藝，在氧析出催化劑方面取得重大突破，為電解水制氫的工業(yè)化推進(jìn)重要一步，該成果日前被選為本月《自然-催化》封面文章。
　　“終極能源”氫能市場化的關(guān)鍵一環(huán)是氫氣高效廉價的制取。其中，電解水是最被看好的制備方式之一。然而，電解水過程中必需的高效廉價的氧析出催化劑是當(dāng)前面臨的最困難挑戰(zhàn)之一，與“非鉑氧還原催化劑的開發(fā)”并稱為氫能高效利用領(lǐng)域的兩大圣杯。
　　氧析出常用的商用催化劑是二氧化銥。銥金屬價格昂貴，成為高能、清潔、廉價的氫能源推廣的重大阻礙。相比之下，釕金屬地球儲量更豐富，價格更廉價，如用于工業(yè)，能夠有效降低氫氣制備成本。但由于在強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化性環(huán)境中，二氧化釕在高電位下極易被氧化為四氧化釕，從而失去催化活性。因此，開發(fā)出一種高活性和高穩(wěn)定的釕單原子催化劑，成為最有潛力的途徑。
　　釕基催化劑在酸性氧析出中的穩(wěn)定性是一個公認(rèn)的世界難題。為實(shí)現(xiàn)高效廉價的電解水制氫，科研團(tuán)隊經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)探索，創(chuàng)新性地提出利用抗氧化能力和抗溶解能力強(qiáng)的鉑基合金為載體，利用表面缺陷工程技術(shù)捕獲和穩(wěn)定單原子的方法成功制備了釕單原子合金催化劑，該釕單原子合金催化劑相對于商業(yè)釕基催化劑的過電位降低了大約30％，穩(wěn)定性提高了近10倍。
　　該成果不僅成功實(shí)現(xiàn)了將單原子釕嵌入穩(wěn)定合金載體中從而制備出高效催化劑，而且利用金屬/合金載體調(diào)控單原子電子結(jié)構(gòu)的策略，有望可以應(yīng)用于其它反應(yīng)體系中，為許多類似的科學(xué)問題提供思路，標(biāo)志著向氫能廣泛應(yīng)用的綠色未來邁進(jìn)了一大步。
　?。ㄔd于《科技日報》 2019-04-16 03版）

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