研究背景

出于对环境的考虑，可再生能源如太阳能和风能的发展受到各国重视，但是受制于环境和天气波动性的影响，如何大规模储能以“削峰填谷”成为重要的研究课题。氢能是一种具有高能量密度的清洁能源，采用氢能作为储能介质成为具有前景的储能方式。液体有机氢载体储氢是一种具有储氢量大，可利用现有石油设施进行储运的储氢方法。二苄基甲苯（DBT）是一种熔点低，沸点高的液体有机氢载体，可以在较宽的温度范围内保持液态，从而便于储运，并且其价格低、毒性低利于大规模使用。但是在 DBT 储氢的{attr}3182{/attr}过程中，存在 H18-DBT 脱氢温度高，反应速率慢等问题。低温等离子体是一种快速、环保的材料改性方法，本研究采用甲烷、乙酸和二氧化硫等离子体对 Pt/Al₂O₃ 催化剂进行改性，以调变催化剂表面基团，从而提高脱氢活性和选择性。

西安交通大学化工学院齐随涛教授课题组等利用甲烷、乙酸和二氧化硫等离子体对 Pt/Al₂O₃ 催化剂进行改性，在催化剂表面接枝了甲基、羧基盐和硫酸根等基团，从而改变了催化剂的氢溢流效应以及 Pt 分散度、Pt(100)、Pt（111）和低配位 Pt 位点的含量，发现羧基盐基团对于促进氢溢流起到重要作用，并因此大大提高了脱氢反应活性和选择性。上述发现为研究提高 H18-DBT 脱氢催化剂的活性和选择性提供了思路。

该成果以“Dielectric barrier discharge plasma grafting carboxylate groups on Pt/Al₂O₃ catalysts for highly efficient hydrogen release from perhydro-dibenzyltoluene”为题，发表于 Catalysis Science and Technology。西安交通大学化工学院博士研究生石利斌为本文第一作者，齐随涛教授为本文通讯作者。

<li>

Dielectric barrier discharge plasma grafting carboxylate groups on Pt/Al₂O₃ catalysts for highly efficient hydrogen release from perhydro-dibenzyltoluene
Libin Shi, Yiming Zhou, Xiao Tan, Suitao Qi*(齐随涛，西安交通大学), Kevin J. Smith, Chunhai Yi, Bolun Yanga, and Shida Liu
Catal. Sci. Technol.,2022,12,1441
http://doi.org/10.1039/D1CY01652K

• 石利斌 博士生

  本文第一作者，现为西安交通大学博士生，主要研究方向为液体有机氢载体储氢过程的加氢和脱氢反应过程及其催化剂开发。

齐随涛 教授

西安交通大学

主要从事碳一资源及新能源催化转化过程催化剂设计、环境友好催化反应以及催化分子模拟计算等方面的研究。