近日，千瓦級電解水制氫耦合綠色氧化制丁二酸/乙醇酸技術(shù)在北京通過了中國化工學(xué)會組織的科技成果鑒定。鑒定專家組認(rèn)為，電解水制氫耦合氧化工藝具有原創(chuàng)性，處于國際領(lǐng)先水平。
該項技術(shù)成果針對電解水制氫“提效降本”難題，基于段雪院士提出的“電解水制氫耦合氧化”原創(chuàng)思想，由北京化工大學(xué)、清華大學(xué)、衢州資源化工創(chuàng)新研究院合作攻關(guān)完成。
該項目的主要創(chuàng)新性包括以下三點(diǎn)。一是率先提出了電解水制氫耦合氧化的原創(chuàng)思想并構(gòu)建了耦合反應(yīng)體系，揭示了陽極表界面水可控活化產(chǎn)生“活性氧”耦合有機(jī)物選擇性氧化的反應(yīng)機(jī)制，并在30余個耦合反應(yīng)體系中驗證了創(chuàng)新思想。過程耦合后，產(chǎn)氫能耗較傳統(tǒng)電解水制氫能耗降低20%以上，產(chǎn)氫效率提高2至40倍，氫氣純度大于99.99%。
二是開發(fā)出兩類電解水制氫耦合可降解塑料單體綠色合成的工藝技術(shù)體系。該技術(shù)成果創(chuàng)制了兼具高活性和高穩(wěn)定性的陽極有機(jī)氧化與陰極高效制氫電催化劑，并發(fā)展了催化劑涂覆膜、電沉積兩類電極放大制備方法。
三是自主設(shè)計并集成出首臺套千瓦級電解水制氫耦合氧化反應(yīng)系統(tǒng)。該項技術(shù)成果形成了電解水制氫耦合氧化微通道原型反應(yīng)器，開發(fā)了產(chǎn)物分離純化技術(shù)，構(gòu)建了千瓦級電解水制氫耦合丁二酸/乙醇酸綠色合成反應(yīng)裝置與系統(tǒng)，實現(xiàn)了丁二酸和乙醇酸單系列年產(chǎn)噸級制備。
