近日，我所生物能源研究部生物能源化学品研究组（DNL0603组）王峰研究员、贾秀全副研究员团队与斯坦福大学Richard N. Zare院士团队合作，在微液滴化学研究方面取得新进展，实现了雾化过程中水-油微界面“接触起电”产氢反应的活性调控。
研究团队基于微液滴的破碎起电效应，以及水-油界面存在的自发电荷转移特性，通过控制雾化破碎过程中的电子转移，实现了单位质量（克）微液滴带电量的调控（10至1000纳库仑范围内）。此外，研究人员利用电荷测量、电子顺磁共振谱（EPR）和气相色谱等表征手段发现水-油微液滴界面上存在微液滴向亚微米液滴转移电子的过程，从而提出了在电荷分离-中和机制作用下加速水产氢反应的新机制，并证明了生成的氢自由基等氢物种可进行原位还原二氧化碳反应。研究还发现，当加入表面活性剂破坏水-油微界面后，电荷分离和产氢活性也同时被抑制。基于上述发现，研究团队提出通过雾化增强水-油体系的产氢活性，有望实现含油废水的升级利用。
相关研究成果以“Sprayed oil–water microdroplets as a hydrogen source”为题，于近日发表在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。该工作共同第一作者是我所DNL0603组博士研究生陈徐锞、斯坦福大学博士后夏宇博士和我所DNL0603组与郑州大学联合培养硕士研究生伍迎凤。相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。（文/图 陈徐锞）
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