近期，物理學(xué)院光驅(qū)動(dòng)碳中和研究團(tuán)隊(duì)在光熱高純氣體制備領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，相關(guān)工作“High-Purity Carbon Monoxide Production via Photothermal Formic Acid Decomposition over Fluorite ZrO₂”以河北大學(xué)為第一單位發(fā)表在《Nature Catalysis》（IF=42.8, 2024）。李亞光博士為論文第一作者兼通訊作者，葉金花教授、中國科學(xué)院物理研究所羅艷紅研究員為共同通訊作者，博士研究生劉邦、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)袁大超博士為論文共同第一作者。

超高純一氧化碳（CO）是集成電路制造等高科技產(chǎn)業(yè)廣泛需求的特種氣體。傳統(tǒng)的高純CO制備嚴(yán)重依賴于高級(jí)氣體分離技術(shù)，導(dǎo)致了環(huán)境污染和高昂成本，并且嚴(yán)重依賴于國外進(jìn)口。為了突破高純CO制備的“卡脖子”問題，李亞光、葉金花、羅艷紅聯(lián)合提出了“光熱催化甲酸裂解”這一全新的高純CO制備路線。通過理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合，發(fā)現(xiàn)螢石結(jié)構(gòu)氧化鋯能夠高效催化甲酸裂解制CO，并且阻斷雜質(zhì)氣體的產(chǎn)生，達(dá)成了直接生產(chǎn)高純CO的目標(biāo)。通過與光熱催化裝置耦合，該系統(tǒng)每天可生產(chǎn)超過1538升/平方米高純CO，不僅展現(xiàn)出工業(yè)化的巨大潛力，同時(shí)也開啟了綠色能源制備高純氣體的新紀(jì)元。未來，河北大學(xué)團(tuán)隊(duì)的研究或?qū)⒁I(lǐng)高純氣體制備的工業(yè)革命，為國家的能源和科技自主創(chuàng)新貢獻(xiàn)力量。

該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、河北省自然科學(xué)基金、河北省教育廳、河北大學(xué)多學(xué)科交叉項(xiàng)目、河北大學(xué)生命科學(xué)與綠色發(fā)展研究院的經(jīng)費(fèi)資助以及河北大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院公共測(cè)試中心的大力支持。

文獻(xiàn)鏈接：https://www.nature.com/articles/s41929-024-01249-7

（物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院供稿）