氫能源是一種清潔高效的能源，其利用雖然已在世界范圍內(nèi)引起廣泛關(guān)注，但是如何實(shí)現(xiàn)大規(guī)模低能耗、高效及高選擇性地從可持續(xù)資源制備氫氣仍然是氫能源利用中亟待解決的一個(gè)關(guān)鍵問題。

近日，西安交大前沿院有機(jī)化學(xué)中心李洋研究員課題組和德國萊布尼茨催化研究所Matthias Beller教授課題組合作，經(jīng)過近三年的研究，發(fā)展了利用非糧生物質(zhì)，如麥稈、玉米稈、水稻稈、蘆葦、甘蔗渣、竹屑，以及日常生活垃圾，如硬紙板、廢報(bào)紙為原料，通過串聯(lián)160℃下把生物質(zhì)中的主要成份纖維素和半纖維素轉(zhuǎn)化為甲酸的“氧化催化”和90℃下把生物質(zhì)中的主要成份纖維素和半纖維素轉(zhuǎn)化為甲酸的“氧化催化”和90℃下生物質(zhì)水解氧化反應(yīng)液放氫的“還原催化”，期間無需純化，即“一鍋兩步法”進(jìn)行制氫，產(chǎn)率高達(dá)95%，伴生的二氧化碳（CO2）經(jīng)堿液捕獲轉(zhuǎn)化為碳酸鹽，產(chǎn)生的一氧化碳（CO）及甲烷（CH4）的含量分別不超過22ppm及2ppm，直接應(yīng)用于氫燃料電池轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)了相對溫和條件下高效高選擇性地制氫。該制氫路線可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的10克級放大反應(yīng)。

該成果以論文形式發(fā)表在國際催化領(lǐng)域頂級期刊《自然催化》（Nature Catalysis），論文題目為“Streamlined hydrogen production from biomass”。前沿院博士后張萍和博士生郭晏君是本文的共同第一作者，前沿院為該論文的第一通訊單位。