我所成果榮獲2017年吉林省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

　　11月7日，2017年度吉林省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)揭曉。由中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所邢巍研究員等完成的“基于有機(jī)小分子的氫能/電能轉(zhuǎn)換高效催化劑基礎(chǔ)研究”成果榮獲2017年吉林省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。 

　　氫能是高效、經(jīng)濟(jì)、清潔的新能源，以液體有機(jī)小分子為氫源的氫能轉(zhuǎn)化為電能的燃料電池具有比能量與轉(zhuǎn)化效率高、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前國(guó)際研究熱點(diǎn)。 

　　長(zhǎng)春應(yīng)化所科研人員圍繞相關(guān)氫能/電能轉(zhuǎn)換過(guò)程的催化關(guān)鍵問(wèn)題開(kāi)展研究，在甲醇、甲酸等有機(jī)小分子電催化氧化、氧電催化還原、甲酸分解制氫的催化機(jī)理和催化劑理性設(shè)計(jì)與可控制備等方面取得了突破性進(jìn)展，獲得了一系列有國(guó)際影響的創(chuàng)新性成果。 

　　他們運(yùn)用合金配體效應(yīng)敏感地調(diào)變表面電子結(jié)構(gòu)，改變催化活性與選擇性實(shí)現(xiàn)了對(duì)有機(jī)小分子電氧化催化劑構(gòu)效關(guān)系、理性設(shè)計(jì)及可控制備創(chuàng)新性研究：利用穩(wěn)定的金屬磷化物作為有效共催化組分提高貴金屬Pd、Pt的分散性和利用率，催化劑的活性和穩(wěn)定性同步增強(qiáng)；在大幅度降低了貴金屬用量的前提下，應(yīng)用所研制的新型復(fù)合催化劑，使甲醇、甲酸燃料電池性能大幅提升。 

　　他們?cè)诟咝阅苜F金屬替代燃料電池陰極氧還原非Pt催化劑研究上取得突破：確認(rèn)了非貴金屬氧還原催化劑的活性位點(diǎn)組成與結(jié)構(gòu)、形成過(guò)程及演變規(guī)律，為此類催化劑的設(shè)計(jì)與制備提供了理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。發(fā)展出全新的高溫控壓制備新型石墨化碳層包覆的Fe₃C催化劑方法；甄別出該類催化劑活性中心為包覆Fe₃C的表面石墨層，此觀點(diǎn)被國(guó)際同行廣泛認(rèn)可；研制成功可替代Pt燃料電池陰極催化劑，其性能與穩(wěn)定性均已接近Pt催化劑，開(kāi)辟了解決瓶頸新途徑。 

　　他們還提出了氫能簡(jiǎn)便安全存儲(chǔ)與利用新思路-甲酸催化分解制氫：在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)了液態(tài)條件下甲酸催化分解制氫，獲悉甲酸催化分解機(jī)理的關(guān)鍵；突破了甲酸催化分解制氫必須在高溫下進(jìn)行的條件，發(fā)現(xiàn)并證明Pd合金化可抑制因CO導(dǎo)致催化劑中毒而停止催化脫氫的現(xiàn)象；首創(chuàng)PdAu/C和PdAg/C合金或核殼催化劑提升甲酸分解途徑的選擇性、轉(zhuǎn)化率以及抗中毒能力。 

　　該系列創(chuàng)新性成果為有機(jī)小分子的氫能/電能轉(zhuǎn)換高效催化劑的深入研究奠定了基礎(chǔ)，對(duì)提高燃料電池的性能以及燃料電池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義。 

有機(jī)小分子電氧化催化劑: 創(chuàng)制新型復(fù)合納米催化劑，運(yùn)用合金配體效應(yīng)大幅提升甲醇、甲酸燃料電池性能