马丁/戴升Nature子刊：耐CO的RuNi/TiO2催化剂用于粗氢储存和提纯

通过合适的有机底物的催化加氢来储存氢气，有助于提高氢能的体积密度。其中，利用价格低廉的工业粗氢来存储氢气显示出更有经济吸引力，但是由于粗氢中的一氧化碳（CO）杂质即使是痕量也很容易使金属活性位点失活，因此这种方法尚未实现。

基于此，北京大学马丁教授和华东理工大学戴升教授（共同通讯作者）等人报道了一种兼具CO甲烷化和甲苯加氢性能的稳定的RuNi/TiO₂催化剂，将粗氢储存和提纯的概念变为现实。

在大气压下，RuNi/TiO₂催化剂能够在1000-5000 ppm CO杂质的模拟粗制氢进料下，在180 °C左右将甲苯有效氢化成甲基环己烷（methyl-cyclohexane, MCH）。实验测试发现，在粗氢（0.5% CO/H₂, v/v）和甲苯蒸汽（WHSV=1.4 h^-1）为原料下，优化后的催化剂在反应24 h内MCH产率保持在60%以上，并将氢气流出口CO浓度降低至0.01%。

结合原子分辨显微和光谱研究表明，在还原过程中，Ru和Ni物种的共定位促进了紧密耦合的金属Ru-Ni团簇的形成。在催化加氢过程中，由于独特的键合特性，Ru和Ni分别作为CO甲烷化和甲苯加氢的活性位点。该工作为未来氢气经济中粗氢的有效利用和纯化提供了新的见解。

CO-tolerant RuNi/TiO₂ catalyst for the storage and purification of crude hydrogen. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-32100-x.

https://doi.org/10.1038/s41467-022-32100-x.