北京大学马丁教授团队，两天连发Nature、Science

　　氢能作为重要的清洁能源，被广泛认为是未来全球能源体系重要支柱，其生产方式直接影响全球碳中和目标的实现，高效、稳定、低成本的氢能生产，已成为能源科技发展的关键挑战。

　　北京大学马丁教授团队及合作者聚焦制氢技术分别于2月13日及14日，在Nature和Science上发表两项重磅研究成果，这位两刊“双料”科学家团队为清洁能源领域带来突破性进展。

Science官网截图

Nature官网截图

　　两篇文章，一个目标，多个路径

　　北京大学马丁教授团队及合作者此次发表的两项成果连续两天被刊发在国际顶级学术期刊，足见其影响深远。尽管两项研究都旨在优化制氢反应，但二者侧重点和实现路径却大有不同。

　　研究团队在《Nature》杂志发表的研究成果题为“ShieldingPt/γ-Mo2N by Inert Nano-overlays Enables Stable H2 Production”，聚焦催化剂稳定性，延续了马丁教授此前在甲醇和水重整制氢方面的研究，创新性地引入稀土元素对催化剂进行改造，开发出了一种全新且泛用的高活性产氢催化剂稳定策略。研究发现，当稀土元素存在于催化剂表面并保护住催化剂的“非界面活性位”时，催化剂的寿命得到了大幅提升。具体而言，催化剂中每个Pt原子可以产生1500万个氢分子，这一“转换数”整整超过了此前报道的最高记录一个数量级。这一历史性突破为高效、稳定的制氢技术提供了全新思路。

　　研究团队在《Science》杂志发表的题为“Thermalcatalytic reforming for hydrogen production with zero CO2 emission”的研究成果则聚焦于乙醇和水分子重整的零碳排放制氢路径。团队开发了一种高效的Pt-Ir/α-MoC界面催化剂，不仅实现了水分子和乙醇分子的同时活化，还成功避免了乙醇分子C-C键的断裂。这意味着，除了目标产物氢气外，反应还能生成高附加值的乙酸，同时整个过程实现了零CO2排放。这一重大成果为零碳排放的工业制氢奠定了坚实的科学基础。

　　研究团队此次发表在《Nature》杂志的成果突破了催化科学中的稳定性瓶颈，首次在不降低活性的前提下，实现了高稳定性的界面催化剂设计，为贵金属催化剂的低成本、高稳定性应用提供了可行方案，预计未来将在绿色能源、氢燃料电池、可持续化学工业等领域发挥重要作用，加速迈向零碳排放的未来。

　　发表在《Science》杂志的成果不仅为可持续氢能经济提供了新的解决方案，也为未来氢气生产与储存技术的发展开辟了新方向。随着全球能源体系向低碳化转型，这项突破性的催化技术有望成为推动绿色氢能产业的重要助力，为实现全球碳中和目标贡献关键力量。

　　马丁教授团队的两项研究不仅在学术界引起了轰动，更为清洁能源的实际应用提供了强有力的支持。作为中国顶尖高等学府，北京大学始终致力于推动科学技术的进步，为解决全球性挑战贡献智慧和力量。未来，北大科研团队将继续以创新为驱动，在清洁能源、环境保护、生命科学等领域不断突破，助力人类向可持续发展愿景不断迈进。

　　论文链接：

　　https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt0682

　　https://www.nature.com/articles/s41586-024-08483-w