氫能被譽(yù)為下一代二次清潔能源，但氫氣的存儲和輸運一直以來(lái)是阻礙氫能源大規模應用的瓶頸。水分子是非常豐富的綠色氫源。那么如何讓水中取氫的反應在更低溫、高效的發(fā)生，一直困擾著(zhù)全世界的科研人員。

2010年，大連理工大學(xué)化工學(xué)院教授石川在分析一次實(shí)驗結果時(shí)，意外發(fā)現了一個(gè)新的立方碳化鉬材料，它在室溫就可以將水解離產(chǎn)生氫氣?！罢沁@個(gè)被認為是亞穩態(tài)的晶相，為黑暗中摸索前行的我們點(diǎn)燃了希望?！?/p>

之后，石川跟北京大學(xué)相關(guān)的團隊合作，經(jīng)過(guò)7年磨礪，研究成果“實(shí)現氫氣的低溫制備和存儲”榮獲“2017年度中國科學(xué)十大進(jìn)展”。

“傳統的氧化物制氫是在較高溫下完成的，這就導致水的轉化率比較低。我們研發(fā)的新型催化材料是碳化物，可以在低溫的環(huán)境下從水中提取氫，產(chǎn)生氫氣。不僅大大提高了轉化率，而且提升了氫氣的純度?！? 石川說(shuō)。

該研究通過(guò)水和甲醇低溫液相重整反應原位產(chǎn)氫，在釋放出甲醇中存儲的氫氣的同時(shí)，也解離了等摩爾的水而釋放出額外的氫氣，同時(shí)，甲醇便于運輸，因此，成為利用氫能的可行途徑。這種反應裝置簡(jiǎn)單、能耗低，容易車(chē)載或耦合于聚合物電解質(zhì)膜燃料電池中，且釋放出的氫氣重量占比達18.8%。這種“金蟬脫殼”的方法能夠有效地解決氫氣儲存、運輸及應用的難題，也讓新型催化劑成為綠色轉型的中國名片。

石川說(shuō)，如果說(shuō)科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)現有什么偶然機遇的話(huà)，那么這種偶然的機遇只可能留給那些有準備的人，留給那些具有鍥而不舍精神的人，研究工作貴在堅持。

十余年來(lái)，石川面向我國能源和環(huán)境的重大戰略目標，開(kāi)發(fā)新型催化材料和外場(chǎng)耦合催化反應新過(guò)程。針對低濃度氣體污染物，建立并發(fā)展了“存儲-再生”循環(huán)凈化的新方法。從探究關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題到解決實(shí)際應用問(wèn)題，在汽車(chē)尾氣和室內空氣的凈化材料以及能源相關(guān)的小分子活化等研究方向上，取得了國內外同行認可的創(chuàng )新研究成果。

“我帶領(lǐng)團隊一直在探尋，如何將分子篩篩分分子的性質(zhì)用到氣體污染物凈化中，成為服務(wù)人類(lèi)的治霾神器。分子篩非常智能，它可以選擇性地將某些氣體污染物富集存儲起來(lái)，那么難點(diǎn)就是如何原位消除富集的污染物，實(shí)現分子篩的循環(huán)再利用。目前，我們正與知名環(huán)保企業(yè)展開(kāi)深度聯(lián)合攻關(guān)，為守護藍天貢獻自己的科技力量?！笔ㄕf(shuō)。