实现突破性进展 复旦科学家创新绿色氢能技术
近日，复旦大学的一个研究团队在绿色氢气生产领域取得了重大突破。
该团队研发出了一种新型嵌入式催化剂，显著提升了绿氢的生产效率和稳定性。
这一成果标志着在绿色氢能领域的一个重要的里程碑，有望加速促进绿氢的产业化进程。
研究背景
随着全球对于可再生能源的需求日益增长，绿色氢气作为一种清洁、可持续的能源形式受到了广泛的关注。
目前绿色氢气的生产过程中，仍存在许多技术瓶颈，其中催化剂的性能问题是一个主要的挑战。
传统的催化剂铱及其氧化物（IrOₓ）因成本高昂和稀缺性，限制了大规模应用。
因此，开发一种低成本、高效且稳定的催化剂成为全球学术界和工业界迫切需要解决的核心问题。
研究成果
复旦大学的张波、徐一飞、段赛、徐昕合作团队通过熟化诱导嵌入方法，成功合成了一种具有极高催化活性和稳定性的铱/铈嵌入式负载催化剂。
这种新型催化剂在减少贵金属铱用量的同时，显著提高了绿色氢气的生成效率。
与国内外竞品相比，这种新型催化剂的成本降低了80%，能量效率提升了65%，并且在催化剂的稳定性方面，经过数万小时的加速老化实验仍无衰减。
这一成果对于推动绿色氢气的产业化进程具有重大意义。
熟化诱导嵌入式催化剂的设计思路
张波教授打了一个形象的比方，负载型催化剂就像我们早餐吃的麻球，表面的“芝麻”就是氧化铱，它在发挥催化作用。
这种结构在电解水制氢过程中会产生大量气泡，不断冲刷催化剂，导致芝麻容易脱落。
为了解决这个问题，张波想到了牙齿的构造：牙齿是种在牙床上的，如果把“芝麻”一半嵌在麻球里，一半露在外面，那么气泡再冲刷，也不会轻易脱落。
这就是熟化诱导嵌入式催化剂的设计思路。
研究团队的进一步合作
为了实施这一设计思路，实验团队与理论计算团队进行了进一步的合作。
徐昕教授团队通过自主研发的算法及严密的理论计算，让麻球生长的速度和表面芝麻生长的速度相匹配，达到一半在外一半嵌入的效果。
尖端科研仪器的应用使得催化剂合成生长过程能够眼见为实。
青年研究员徐一飞利用冷冻透射电镜和冷冻电子断层扫描技术，通过时间分辨的合成过程，清楚地看到芝麻颗粒如何长大、如何嵌入。
未来展望
测试结果显示，熟化诱导嵌入方法显著提高了催化剂在长期运行中的活性和稳定性，全面超过相关国际标准。
由此制备的PEMWE设备寿命高达15年以上。
这一成果标志着PEMWE技术在催化剂设计方面的重大突破，将大大推动绿色氢气产业化进程。
随着PEMWE技术的不断发展，氢气的应用领域也将不断拓宽，从传统的工业领域到电动交通、分布式发电、能源存储等多个领域。
氢能有望成为未来全球能源体系的支柱之一。
未来，研究团队计划基于自主建立的催化剂设计与合成平台及先进研究手段，进一步拓展催化剂材料研究，为绿色氢气生产提供更多创新方案。
团队还依托复旦大学孵化的山海氢（上海）新能源科技有限公司，推广成熟技术的落地产品化。
这一成果对于我国乃至全球的绿色能源发展都具有重大意义。
相关标签： 科学、 催化剂、 活性、 氢能、 氢气、 电解水、 张波、 绿氢、 复旦、
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