温室气体变氢气，新方法解决储存问题

材料牛注：众所周知，氢气是非常清洁的能源，但一直无法解决储存与运输问题。而CO₂作为温室气体会引起了温室效应，导致全球变暖。近年来，南加州大学的研究人员将CO2与氢气，毫不相干的两者通过甲醇联系在了一起，既能解决储氢问题，又能解决温室效应。现在让我们来一探究竟吧！

我们向氢燃料动力车和氢电池智能手机的目标又迈进了一大步。据近年来发表在期刊Nature Communications上的研究表明，南加利福尼亚大学（USC)的研究人员发现了一种将温室气体转变为氢燃料的绿色方法。他们相信是自己首先发现了这一方法。研究人员始终面临一个难以攻克的挑战：那就是如何既不产生环境污染，又能高效生产和存储氢，而这一挑战正阻碍着这项技术的发展和商业化。

南加州大学(USC)洛克尔碳氢化合物研究所的化学家发现了一种新方法，即通过甲酸脱氢的方法来生产氢气，同时还可以回收有害的二氧化碳。而且，与之前的方法的不同之处在于，他们开发使用的催化剂可以催化甲酸在其内部进行氢气的释放，并且不会产生更多的污染物。

自然界的甲酸通常产生于蜜蜂和蚂蚁蜇伤的毒液中，或通过植物的腐败而产生。它也可以通过二氧化碳与氢气的反应来获得。正因为它的这一特点吸引着科学家们将它用来作为氢气的载体和储存容器。该项目研究的负责人，南加州大学Dornsife学院化学系的副教授Travis J. Williams说道：“甲酸能作为氢气的载体，这一点非常重要，因为我们可以有效地从二氧化碳中获取大量的甲酸，而二氧化碳是导致全球气候变暖问题的核心问题。

“棘手的问题”

气候变化是整个南加州大学（从地球科学到生物学等各类学科）的研究人员通过创新性的研究、测试和开发等进行研究和处理的棘手问题之一。Williams和洛克尔碳氢化合物研究所的其他化学家们一直致力于寻找将二氧化碳转化为清洁的、可再生的能源和材料的解决方案。Williams指出：在之前的研究中，科学家们尝试了多种用甲酸来储存氢的方法，并尽量降低毒性和最大限度提高能源利用效率，但是成果有限。而我们进行的这种脱氢的方法能够实现这些目标，而且它是更加安全的，可持续的。Williams说道：“如果你不想让你的桌面设备等东西消耗你发动机里面的燃料，那么我们的脱氢反应就是一个很好的选择方式。”

可再生催化材料和未加水的甲酸

化学家开发了一种新的铱基催化剂用来生产氢气，这种方法优势非常显著。优于其暴露在空气中时也不会分解，使得它应用于车辆或其他设备的前景非常理想。另外，催化剂是可重复使用的，从某种意义上说也许是取之不尽，用之不竭的。Williams 继续说道；“事实上，我们认为催化剂能一直保持活性。这几个月来我们通过220万次的循环使用来证明它的活性了。从这一点上来说，催化剂仍具有活性，而我们已经对实验感到厌烦了。”这对于想将氢气作为燃料来生产和储存的人来说将会省下一大笔钱，他继续说道。

在他们的研究中，研究人员专门使用了neat甲酸。“就像苏格兰的威士忌，‘干净’就意味着不添加水或者溶剂，”Williams解释道：“这个问题很重要，因为当你用的能量是从液体燃料中释放出来的，尽可能少的添加物的燃料是非常好用的。如果每磅或每加仑液体中有两倍多的燃料，那么一箱油将足够你的车行驶两倍的距离。”

参考原文链接：Chemists turn greenhouse gas into hydrogen fuel

本文由编辑部王宇提供素材，黄敏编译，李锐审核，点我加入材料人编辑部。

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