我所成果榮獲2017年吉林省自然科學獎一等獎
11月7日，2017年度吉林省科學技術(shù)獎揭曉。由中國科學院長春應(yīng)用化學研究所邢巍研究員等完成的“基于有機小分子的氫能/電能轉(zhuǎn)換高效催化劑基礎(chǔ)研究”成果榮獲2017年吉林省自然科學獎一等獎。?
氫能是高效、經(jīng)濟、清潔的新能源，以液體有機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)航時間長等優(yōu)點，是當前國際研究熱點。?
長春應(yīng)化所科研人員圍繞相關(guān)氫能/電能轉(zhuǎn)換過程的催化關(guān)鍵問題開展研究，在甲醇、甲酸等有機小分子電催化氧化、氧電催化還原、甲酸分解制氫的催化機理和催化劑理性設(shè)計與可控制備等方面取得了突破性進展，獲得了一系列有國際影響的創(chuàng)新性成果。?
他們運用合金配體效應(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現(xiàn)了對有機小分子電氧化催化劑構(gòu)效關(guān)系、理性設(shè)計及可控制備創(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；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。?
他們在高性能貴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：確認了非貴金屬氧還原催化劑的活性位點組成與結(jié)構(gòu)、形成過程及演變規(guī)律，為此類催化劑的設(shè)計與制備提供了理論基礎(chǔ)和科學依據(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，此觀點被國際同行廣泛認可；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，開辟了解決瓶頸新途徑。?
他們還提出了氫能簡便安全存儲與利用新思路-甲酸催化分解制氫：在國際上率先實現(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理的關(guān)鍵；突破了甲酸催化分解制氫必須在高溫下進行的條件，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)，對提高燃料電池的性能以及燃料電池技術(shù)的進一步發(fā)展具有重要意義。?
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有機小分子電氧化催化劑: 創(chuàng)制新型復(fù)合納米催化劑，運用合金配體效應(yīng)大幅提升甲醇、甲酸燃料電池性能
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