中国科学家研发海水制氢“新技术”，成果已被公开发表！

发展氢能经济是我国实现“碳达峰、碳中和”目标的必由之路，水裂解反应的高理论电压（1.23 V）决定仅通过催化剂与电解工艺优化难以突破性降低制氢能耗与成本。

近日，大连理工大学精细化工国家重点实验室、化工学院研究进展以“Energy-saving hydrogen production by chlorine-free hybrid seawater splitting coupling hydrazine degradation”为题，被Nature子刊Nature Communications刊载，报道了一种低能耗、阳极无氯腐蚀的混合海水电解制氢新技术。

海水占地球水资源的97%以上，海域风力、太阳能等可再生能源丰沛，在实现大规模可再生能源电解水制氢方面具有得天独厚的优势。我国海洋国土面积约为300万平方公里，海岸线长达1.8万多千米，立足辽阔蓝色国土，发展高效的海水电解制氢技术对我国氢能经济发展、海洋资源开发利用与海洋国防事业意义重大。

围绕这一目标，大连理工大学王治宇、邱介山教授发展了利用光-物质相互作用、电极表面分子吸附优化、超亲水-超疏气界面等策略提升海水电解催化剂活性的新方法，获得质量比活性高于商业铂碳10-20倍、寿命延长60余倍的高活性海水电解催化剂。

混合海水电解反应体系技术能耗低于碱性电解水技术40-50%，碳排放量比天然气重整制氢技术降低90%

在此基础上，研究团队将全电解水反应解耦，在阳极利用肼氧化反应取代高能耗的水氧化过程，在大幅度降低海水电解制氢能耗的同时，高效处理含肼工业废水并拉低制氢成本。这一技术在500 mA cm-2工业电流密度下，电解池效率为60–65%时，电解碱性海水仅需1.0 V电压，能耗低达2.75 kWh m-3H2，产氢速率为9.2 mol h–1gcat–1，且无阳极腐蚀。本技术适用于海水、工业废水等，与商业化碱性电解水技术相比，能耗降低40–50%，碳排放量比天然气重整制氢技术降低90%以上。

该技术还可实现水体中剧毒肼污染物的同步快速降解，处理后肼残留值（3 ppb）远低于美国环保署饮用水标准（10 ppb），在高效制氢的同时，净化生态环境。这一技术可与燃料电池或太阳能电池结合，无需供电即可电解海水制氢，在AM 1.5G、100 mW cm-2阳光辐照下，产氢速率可达6.0 mol h–1gcat–1，为发展低能耗、高经济和生态可持续性的低碳制氢技术方法提供了新的思路。

该工作得到了国家自然科学基金委、辽宁省科技厅、大连市科技局和学校的共同资助支持。作为世界一流大学A类建设高校，大连理工大学近年来以科研育人为宗旨，以创新驱动发展为动力，抢抓机遇，坚持瞄准科学前沿和国家重大战略需求，围绕重大项目谋划、科研创新团队培育、重大科技成果凝练、科研基地建设等方面，精心组织、扎实推进，科技工作取得了丰硕的成果，为建设特色鲜明的世界一流大学提供了有力支撑。2001年以来，学校共获国家科技成果奖励58项，以第一完成单位获得30项，其中国家技术发明一等奖2项，国家科技进步奖（创新团队）1项；省部级科技成果奖励696项。2012年以来，以第一完成单位获得中国专利奖金奖1项、银奖2项、优秀奖9项。