复旦大学与北京大学科研团队近日在《自然・能源》发表重要成果，成功研发出一种新型催化技术，首次实现工业粗氢的直接分离与储存一体化。这项技术利用一种能“挑食”的新型反相催化剂，能够精准捕捉氢气分子并将其储存到特定液体分子中，同时忽略一氧化碳和二氧化碳等杂质。当需要纯净氢气时，该液体只需简单催化即可释放出高纯度氢气。该技术简化了流程，降低了能耗和成本，有望解决大量工业粗氢资源浪费的问题，并已进行公斤级放大实验，正与企业洽谈工业示范。

💡 新型反相催化剂的“挑食”特性：研究团队设计了一种独特的反相催化剂，其核心优势在于能够精准地识别并只与粗氢气中的氢气分子发生反应，而对一氧化碳和二氧化碳等杂质“视而不见”，实现了对氢气的高选择性分离。

💧 氢气“存钱”式储存：该催化剂能够将分离出的氢气分子像“存钱”一样，直接储存到一种特定的液体分子中。这种储存方式为处理和运输大量的工业粗氢提供了创新的解决方案，避免了传统高压气态储存的复杂性。

✅ 高纯度氢气即时释放：当需要纯净氢气时，例如为燃料电池汽车加氢，只需对储存氢气的液体进行简单的催化反应（脱氢），即可快速释放出纯度极高、不含任何COx杂质的氢气，完全满足高端应用领域的要求。

⚡️ 流程简化与能耗降低：这项新技术将氢气的分离和储存过程整合为一步，显著缩短了整体流程，大幅降低了生产过程中的能耗和设备投资成本，为工业粗氢的经济高效利用开辟了新途径。

🚀 工业化前景广阔：研究团队已成功完成了催化剂的公斤级放大及稳定性实验，并积极与相关企业洽谈，有望将该技术推向工业示范阶段，解决当前工业粗氢资源的大量浪费问题，推动氢能源的广泛应用。

IT之家 7 月 20 日消息，据光明日报 7 月 19 日消息，复旦大学未来能源高等研究院与北京大学科研团队成功研发出一种全新的催化技术，首次实现了工业粗氢的直接分离与存储一体化。相关成果日前发表于《自然・能源》。

复旦大学未来能源高等研究院包信和院士表示，全球每年生产氢气超过 9500 万吨，我国贡献超过 3300 万吨，是产氢大国。其中超过 98% 的氢气，来自煤炭、天然气等化石能源的重整过程。此外，钢铁、化工等行业也会排放大量含氢废气，每年全球高达 990 万吨。“这些都是宝贵的‘工业粗氢’。但它们都含有大量杂质 —— 主要是一氧化碳和二氧化碳（统称 COx）。现有的分离提纯技术复杂、成本高昂，导致这些量大价廉的粗氢资源难以直接用于氢燃料电池汽车等高端领域，造成了巨大的资源浪费。”

复旦 / 北大团队的核心突破在于设计了一种“聪明”的新型反相催化剂，让催化剂学会“挑食”。“这种催化剂的精妙之处是，它能精准‘抓取’粗氢气中的氢气分子进行反应，却对‘讨厌’的杂质 COx‘视而不见’。他们利用这种催化剂，巧妙地将粗氢中的氢气，像‘存钱’一样直接储存到一种特定的液体分子中。”朱义峰解释道。

他进一步表示，当需要纯净氢气时，比如给燃料电池汽车加氢，只需对这个“储氢液体”进行简单催化反应（脱氢），就能释放出纯度极高、完全不含 COx 杂质的氢气，满足严格的使用要求。

报道提到，新技术一步到位完成“分离 + 储存”，大大缩短了流程，显著降低了能耗和设备投资。

此外，团队已完成催化剂公斤级放大及稳定性实验，并与企业洽谈进一步的工业示范。

IT之家附论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41560-025-01806-9