記者從中國科學院大連化學物理研究所獲悉，近日，該研究所王峰研究員團隊聯合意大利的里雅斯特大學研究人員在光催化氫氣異裂領域取得新進展，發展了光催化策略，實現了常溫氫氣異裂。相關成果于北京時間9月5日在國際學術期刊《科學》發表。
加氫反應是化學工業中的重要反應之一，大約四分之一的化工反應過程都涉及至少一步加氫反應。加氫反應的核心步驟之一是氫氣活化，包括均裂和異裂兩種機制。其中，氫氣異裂指的是把氫氣裂解為帶正電荷（質子）和負電荷（氫負離子）的兩個氫物種。氫氣異裂產生的活性氫可以使得一些重要化工產品的生成速率提高，并減少副反應。但是，氫氣異裂一般需要高溫和高壓，會增加反應能耗，并且氫氣容易爆炸，這樣就增加了安全隱患。如何在常溫條件下實現氫氣高效異裂成為科學家們探索的目標。
本工作中，研究團隊提出利用光生電子和空穴構建空間鄰近正負電荷中心，以此實現常溫條件下氫氣異裂。
科研人員表示，以氫氣和二氧化碳為原料，制備乙烷、乙烯等高附加值產品，能夠大幅降低傳統加氫過程的能耗，減少二氧化碳排放，助力碳資源優化利用。未來，科研團隊將深入進行反應工藝研究，希望以此為基礎，發展出光與光熱耦合的工業化技術路徑，為現代煤化工的升級轉型提供新模式。
