国科研团队传来喜讯,韩国蔚山国立科学技术大学(UNIST)下属研究团队取得一项创新成果,相关研究发表于《ACS Catalysis》杂志。

该研究团队由蔚山科学技术大学(UNIST)能源与化学工程学院的Kwangjin An教授领衔,联合韩国科学技术大学(KIST)的Hyuntae Sohn博士和浦项科技大学(POSTECH)的Jeehoon Han教授,成功设计出一个全面的闭环系统。此系统可将废弃聚苯乙烯转化为液态有机氢载体(LOHC),实现了氢气的高效储存、回收与再利用。
这一成果意义重大,不仅解决了聚苯乙烯回收率极低(不足1%)的难题,还让氢气的储存和运输变得更加实用便捷,有效应对了处理气态氢带来的诸多挑战。
LOHC分子凭借其独特的环状化学结构,能够将氢储存在其中。在室温和常压条件下,它能安全稳定地储存氢气。其液态形式十分利于长期储存,而且与现有的石油运输基础设施高度兼容,这使得该方法在氢能经济发展中极具前景。
研究团队利用了聚苯乙烯富含芳香族的结构特点。经过加热,聚苯乙烯分解成低分子量的芳香族化合物,如苯乙烯和甲苯。这些化合物在高温环境下与氢气发生反应,从而储存氢气,后续还能通过催化脱氢的方式将氢气释放出来。
催化剂在这一过程中发挥着核心作用。钌催化剂负责促进氢气的吸收,而铂催化剂则助力氢气的释放。研究人员发现,铂负载催化剂的催化性能会因载体结构的不同而产生显著差异。在众多载体选择中,纳米片组装的氧化铝展现出了卓越的反应性和稳定性,有效提高了氢释放效率。
为防止杂质积聚导致催化剂失活,研究团队实施了蒸馏步骤,选择性地去除多环化合物和其他污染物,以此延长催化剂的使用寿命,确保工艺的耐用性。此外,团队还巧妙利用反应过程中产生的废热(通过燃烧残留副产品)对工艺进行优化,提高了能源效率和经济可行性,减少了外部能源消耗,同时提升了聚苯乙烯废物转化的产量。
研究团队在评价研究成果时表示:“这是首次将废弃聚苯乙烯转化为实用储氢介质的演示。我们的方法同时攻克了两大重大环境挑战——塑料废物回收和储氢。我们坚信,这项技术在未来的工业应用和政策制定方面拥有巨大的潜力。”
这一创新成果为绿色制造领域带来了新的希望,有望在解决塑料污染和推动氢能发展方面发挥重要作用,推动行业朝着更加环保、高效的方向发展。
更多信息: Hyeongeon Lee 等人,《将消费后聚苯乙烯废弃物升级改造为液态有机氢载体》,ACS Catalysis (2025)。













