中科院大连化物所与意大利里雅斯特大学合作实现常温光催化氢气异裂

近日，中国科学院大连化学物理研究所王峰研究员团队与意大利的里雅斯特大学的研究人员合作，在光催化氢气异裂领域取得重要突破，成功实现了在常温条件下对氢气的异裂。相关研究成果已于北京时间2025年9月5日发表在国际权威学术期刊科学上。

氢气的活化是加氢反应的关键环节。加氢反应广泛应用于化学工业，大约四分之一的化工流程至少包含一次加氢过程。氢气活化主要通过均裂和异裂两种方式进行。其中，氢气异裂是指将氢分子分解为带正电的质子和带负电的氢负离子。通过该机制产生的活性氢，能够显著提升部分重要化工产品合成的效率，并降低副反应的发生概率。

然而，传统的氢气异裂方法通常需要在高温高压环境下进行，这不仅提高了能耗，也带来了安全隐患。因此，在常温常压下实现高效氢气异裂，成为该领域研究的重要方向。

在这项研究中，科研团队提出了一种新策略，即利用光催化产生的电子和空穴，在催化剂表面构建空间上邻近的正负电荷中心，从而驱动氢气的异裂过程。该方法克服了电子与空穴在空间接近时容易复合的关键难题，成功地在温和条件下实现了氢气的高效活化。这一成果为未来绿色、低能耗的加氢反应提供了新思路。