常温下“劈开”氢气，加氢反应不再需要高温高压

记者从中国科学院大连化学物理研究所获悉，近日，该研究所王峰研究员团队联合意大利的里雅斯特大学研究人员在光催化氢气异裂领域取得新进展，发展了光催化策略，实现了常温氢气异裂。相关成果于北京时间9月5日在国际学术期刊《科学》发表。

加氢反应是化学工业中的重要反应之一，大约四分之一的化工反应过程都涉及至少一步加氢反应。加氢反应的核心步骤之一是氢气活化，包括均裂和异裂两种机制。其中，氢气异裂指的是把氢气裂解为带正电荷（质子）和负电荷（氢负离子）的两个氢物种。氢气异裂产生的活性氢可以使得一些重要化工产品的生成速率提高，并减少副反应。但是，氢气异裂一般需要高温和高压，会增加反应能耗，并且氢气容易爆炸，这样就增加了安全隐患。如何在常温条件下实现氢气高效异裂成为科学家们探索的目标。

本工作中，研究团队提出利用光生电子和空穴构建空间邻近正负电荷中心，以此实现常温条件下氢气异裂。

科研人员表示，以氢气和二氧化碳为原料，制备乙烷、乙烯等高附加值产品，能够大幅降低传统加氢过程的能耗，减少二氧化碳排放，助力碳资源优化利用。未来，科研团队将深入进行反应工艺研究，希望以此为基础，发展出光与光热耦合的工业化技术路径，为现代煤化工的升级转型提供新模式。