近日，國際化學材料領域頂級期刊AngewandteChemieInternational Edition和Journal of the American Chemical Society相繼刊載我校師生的學術論文，報道了我校太陽能燃料技術研究新進展，我校均為論文第一作者和唯一通訊作者單位，新能源與材料學院教師曹玥晗博士、博士生韓春秋和碩士生余旺為論文的共同第一作者。
以太陽能、溫室氣體（甲烷、二氧化碳）和水為原料，通過綜合轉換系統將可再生能源存儲在液體燃料中的技術（太陽能燃料技術），是解決二氧化碳等溫室氣體排放的根本途徑之一，更是將間歇分散的太陽能等可再生能源收集儲存的現實儲能技術。過去半個世紀，全世界的科學家們在太陽能燃料的合成方面付出了巨大努力，但由于目標液體燃料（如甲醇）在轉換過程中極易發生過度氧化，該反應一直是科學領域的“圣杯”。
針對太陽能燃料合成過程中目標產物甲醇的過度氧化難題，我校利用自主設計搭建的高時空分辨原位表征裝置，成功捕捉到了影響甲醇過度氧化的關鍵反應中間體——甲氧基，在國際上首次觀察到了甲氧基中C-O化學鍵斷裂產生甲醇的全過程。在此基礎上，明晰了關鍵反應中間體化學鍵的選擇性斷裂對抑制甲醇過度氧化的作用規律，創新性提出了“氫鍵陷阱”的策略，首次實現了反應過程中甲醇的再生。開發的催化劑實現了常溫常壓無額外氧化劑條件下甲烷到甲醇的直接轉化，甲烷轉化率3.8%，甲醇選擇性87%，碳平衡88%，為已知報道的最高水平。
本工作受到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中央引導地方科技發展資金、四川省自然科學基金、四川省博士后創新人才支持項目、研究生院“雙一流”建設經費等的支持。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c01317
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202302196