西安交大前沿院有机化学中心李洋研究员课题组和德国莱布尼茨催化研究所Matthias Beller教授课题组合作，获取了在相对温和条件下从非粮生物质中高效、高选择性地制氢的新技术，该成果近日被《自然催化》(Nature Catalysis)刊发，并被选为封面。

氢气是一种清洁高效的能源，从可持续资源制氢的研究备受关注。关于从可再生的生物质资源制氢的技术普遍存在条件苛刻、选择性差、能耗高、成本高等问题，限制了其大规模的应用。均相催化有可能解决上述问题，但是报道的利用生物质的单体葡萄糖通过一步法直接制氢的产率不超过5%。探索高效、高产率、高选择性地从可再生的生物质资源中制取氢将对发展可持续洁净能源具有重要意义。

李洋研究员课题组与Matthias Beller教授课题组合作，经过近三年的研究，发展了一种在相对温和条件下从非粮生物质中高效高选择性的制氢的新技术。该技术利用麦秆、玉米秆、水稻秆、芦苇、甘蔗渣、竹屑等非粮生物质，以及废报纸、硬纸板等生活垃圾为原料，采用“一锅两步法”，即：在160摄氏度利用二甲基亚砜-偏钒酸钠催化体系将生物质中的主要成份纤维素和半纤维素转化为甲酸，无需分离纯化，直接在90摄氏度用金属铱催化还原水解液中的甲酸高效产生氢气。氢气产率高达95%，一氧化碳和甲烷的含量分别不超过22ppm和2ppm，伴生的二氧化碳以碳酸盐的形式捕获，产生的氢气能够直接用于商业购买的质子交换膜燃料电池进行工作。此外，用剪刀剪碎的麦秆代替200目麦秆粉末进行10克级放大反应，制氢产率为85%。同时，中间体甲酸作为氢存储体，可以进行按需制氢。该技术是生物质制氢技术研究领域的一个重要突破，将对生物质经济产生重大影响。

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