【儀表網 研發快訊】氫能作為構建清潔低碳、安全高效現代能源體系的關鍵載體，其規?；瘧脤τ趹獙稍偕茉措娏Υ蠓鲩L，優化國家氫能未來產業布局具有重要戰略意義。然而，當前氫能發展仍受制于制備和儲運成本高昂、基礎設施薄弱及大量工業副產氫難以高效利用等瓶頸問題。
復旦大學朱義峰青年研究員/包信和院士團隊開發了基于1,4-丁二醇(BDO)/γ-丁內酯(GBL)循環體系的氫能關鍵技術，并在液流儲氫與粗氫分離領域取得重要突破。一是首創新型醇酯儲氫體系。團隊率先構建基于BDO-GBL的可逆儲氫新體系，開發出系列高性能金屬銅基催化劑，實現了在160-170oC同一溫和溫度窗口內的高效加氫與脫氫循環，突破了液態有機儲氫技術長期存在的貴金屬依賴與循環溫度高的關鍵瓶頸。二是首創了液流儲氫新概念和新工藝。通過對系統的智能調控，實現了單一裝置中儲氫與釋氫模式的靈活切換，將波動的可再生能源制氫轉化為穩定、高純度氫氣的連續輸出，為綠電的規?；鎯μ峁┝烁咝У?ldquo;系統緩沖器”。三是實現了工業副產氫一步分離與儲存。研制出高濃度雜質(CO、CO2等)耐受的“反相”銅基催化劑，可直接處理復雜工業副產氫，將粗氫中的H2高效高選擇性地儲存到BDO分子中，省去了傳統的多步分離提純，并能同步完成氫氣分離與化學儲存，顛覆了傳統“先分離、后儲存”的模式，為副產氫資源化利用、氫能儲運基礎設施發展提供了新平臺。
該成果已完成單管中試驗證，并實現超過2000小時的長期穩定運行。中試試驗實現預期目標，獲得了工藝運行參數、催化劑性能等關鍵數據。BDO-GBL儲氫循環選擇性高達99.9%；處理典型工業副產氫時，氫氣單程轉化率達94%。團隊已申請發明專利12項(授權2項)，形成了完整的自主知識產權；發表研究論文6篇，其中題為“A catalytic cycle that enables crude hydrogen separation, storage and transportation”的成果于Nature Energy(2025年7月10日)發表，引發國內外學界與產業界的廣泛關注。
成果評價會現場
在工程化推進方面，團隊積極推動實驗室成果邁向中試驗證。2025年9月10日至12日，中國石油和化學工業聯合會組織專家組對團隊的“醇酯體系(BDO-GBL)液流儲氫與工業副產氫分離儲存技術”開展72小時連續運行現場考核。中試裝置運行穩定、性能達標，并順利通過考核。2025年11月30日，中國石油和化學工業聯合會在上海組織召開了該技術的科技成果評價會。由多位院士和行業專家組成的評價組認真聽取了由研究團隊和實驗室中試標定現場考核專家組的相關報告，圍繞技術細節、創新突破及應用前景進行了深入質詢與研討，一致認定：該成果具有原創性，屬國際領先水平，并在儲氫體系、催化劑開發、工藝創新及系統集成等多個層面實現原創性突破。該成果有望發展成一種具備中國特色且先進可行的氫儲運體系，在氫儲能、工業副產氫回收利用、傳統化工流程再造中具有重要前景，將為我國構建自主可控的氫能產業體系提供關鍵支撐。中石化總工程師謝在庫院士在評價現場指出，“該成果不僅能有效支撐波動性可再生能源的大規模存儲，提升電網靈活性；更能將遍布全國的工業副產氫資源轉化為高價值清潔能源，同時帶動傳統化工產業鏈的綠色升級。它從多個維度為我國構建自主可控、安全高效的氫能產業體系，提供了關鍵的科技支撐與可行的中國方案。”
尤為重要的是，該技術路線將與我國雄厚的BDO化工產業基礎無縫銜接。我國是全球最大的BDO生產國，產能充足，產業鏈完整。將BDO創新地用作“氫能載體”，不僅為技術的大規模推廣提供了穩定、低成本的物質基礎，也為面臨產能調整的傳統BDO行業開辟了全新高端應用市場，實現了技術升級與產業轉型的協同共贏。
該成果的研究工作得到了多項科技計劃的大力支持，包括國家自然科學基金優秀青年科學基金項目(海外)、國家重點研發計劃 “催化科學” 重點專項課題、上海市“科技創新行動計劃”啟明星項目等，為技術創新與成果轉化提供了堅實保障。
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