近日，北京航空航天大学能源与动力工程学院、分析测试中心责任教授孙也团队，联合北京航空航天大学能源与动力工程学院李想副教授、孙轶斐教授、中国农业大学理学院应用物理系罗炳程教授、德国莱布尼茨催化研究所Matthias Beller教授等人在能源催化功能材料研究方面取得新进展，在国际顶级期刊《自然·通讯（Nature Communications）》在线发表了题为“Combination of Nanoparticles with Single-Metal Sites Synergistically Boosts Co-Catalyzed Formic Acid Dehydrogenation”的研究成果。

图1 文章首页

氢能作为低碳清洁新能源，在倡导绿色发展的今天，受到前所未有的关注。然而，氢气易燃易爆的特性，导致其储存和运输面临着巨大的挑战。因此研发有助于储存和运输氢能的载体，是助力氢能大规模应用的关键，已成为全世界研究的热点。甲酸在催化剂作用下可常温释放氢气，被认为是最具前景的储氢材料之一，而获得有助于甲酸脱氢的高活性和选择性的廉价催化剂是最关键的技术。本研究成果提出了一类新型、高效、低成本的钴基催化剂（Co-SAs/NPs@NC)，实现了高效甲酸脱氢新突破（其脱氢速率达1403.8 mL·g-1·h-1，比商用Pd/C催化剂高15倍）。该工作得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划等项目的资助。

 图2 LOHC-氢能全产业链示意图

本研究基于X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、红外光谱（FTIR）、X射线吸收精细结构谱（EXAFS）等手段表征和DFT理论计算，首次揭示了Co-SAs/NPs@NC高效甲酸脱氢机理为高度分散的单金属位点CoN2C2与包覆的7-8nm钴纳米颗粒共存的协同作用。研究成果助力了储氢产业发展，为化学储氢理论与技术开发提供了新思路。

        图3 Co-SAs/NPs@NC催化剂表征示例图

本研究工作得到分析测试中心物理性能表征平台的服务保障和技术支持，孙也教授团队对分析测试中心进行了致谢，该论文也是分析测试中心试运行以来服务支撑的又一项高水平科研成果。

            图4 文章致谢截图

北京航空航天大学分析测试中心作为校级公共服务支撑平台，其集约服务平台设有电子显微成像、化学成分分析、材料力学性能、物理性能表征4大类、17个通用测试服务方向及分子尺度原位反应、原子尺度原位制备、极端条件表征分析3个特色测试服务方向，拥有84台（套）大型仪器。自2024年试运行以来，始终聚焦主责主业，以增强服务保障能力、科教融合能力、创新发展能力、辐射带动能力为着力点，全力以赴保障学科、平台、团队一体化建设，着力构建基础研究主战场和关键技术突破策源地，统筹推进交叉研究与协同育人，全力助力高质量人才培养和高水平成果产出。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-52517-w