在中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金支持下，中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所能源與環(huán)境納米催化材料課題組在高效室溫催化氧化甲醛制氫研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展。
甲醛是目前影響人類(lèi)健康的主要有機(jī)污染物，給人體健康造成了很大危害。目前所報(bào)道的甲醛消除技術(shù)主要集中于室內(nèi)低濃度（ppm量級(jí)）氣態(tài)甲醛吸附及催化氧化，而這些傳統(tǒng)技術(shù)難以滿(mǎn)足工業(yè)廢水中高濃度甲醛的氧化消除。此外，目前所報(bào)道的催化氧化技術(shù)將甲醛徹底氧化為CO2和水，不利于甲醛的二次合理利用。而且，降解產(chǎn)物CO2作為大氣中溫室氣體主要成分，其強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)不利于當(dāng)今社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，開(kāi)發(fā)新型高效甲醛選擇性催化氧化新技術(shù)用于消除空氣及工業(yè)廢水甲醛并對(duì)其二次利用成為目前迫切需要解決的科學(xué)問(wèn)題。
在畢迎普研究員帶領(lǐng)下，該研究組在前期研究工作基礎(chǔ)上，利用中空Pd納米管作為催化劑，在室溫條件下實(shí)現(xiàn)高效選擇性氧化高濃度甲醛水溶液制備清潔能源——氫氣，其產(chǎn)氫速率最高可達(dá)170ml.min-1。此選擇性氧化催化反應(yīng)體系不但適用于甲醛體系，同時(shí)可應(yīng)用于乙醛、丙醛、丁醛及苯甲醛等其他有機(jī)醛類(lèi)，進(jìn)行室溫選擇性催化氧化制備氫氣，因而在有機(jī)醛類(lèi)催化氧化消除及制備清潔能源氫氣研究領(lǐng)域具有極高的通用性和實(shí)用性。該研究結(jié)果對(duì)開(kāi)發(fā)新型高效有機(jī)醛類(lèi)污染物氧化消除催化劑具有一定的指導(dǎo)意義。
相關(guān)研究成果發(fā)表在Nano Energy 期刊上。
金屬Pd納米管催化氧化甲醛制氫示意圖
