中新網蘭州6月9日電(劉玉桃)“氨是重要的化工原料和能源載體，而目前合成氨方法存在合成效率低或高碳排放等問題，與國家‘雙碳’目標政策相悖。針對此問題，我們另辟蹊徑，以空氣與水為原料，將等離子體與電催化技術交叉融合，構建了綠氨合成新路徑，為解決當前合成氨效率低或高碳排放問題提供了創新方案。”蘭州交通大學材料科學與工程學院教授、博士生導師褚克說。
近日，褚克入選“全球前0.05%頂尖科學家”國際學術影響力排名榜單，成為甘肅省9名入選者之一，他在新能源材料領域的最新研究成果連續登上《先進材料》《自然·通訊》等國際著名學術期刊，引發學界矚目。
氨是現代農業和工業的關鍵基礎化學品，廣泛應用于化肥生產、能源載體及環保脫硝等領域，然而傳統工業上主要依賴Haber-Bosch法合成，這一過程存在高能耗、高碳排放等問題。在國家“雙碳”目標與可持續發展需求驅動下，亟需開發高效、低碳、低能耗的綠氨合成新途徑。
褚克團隊長期從事金屬基催化材料的設計開發與應用基礎研究，在新型催化材料的制備與表征、電催化反應過程的原位光譜分析、催化機制解析的計算模擬等方面開展了大量的研究工作，具備扎實的研究基礎和豐富的研究經驗。
自2024年起，褚克開啟了等離子體-電催化技術用于高值化學品綠色合成的全新策略。“基于長期積累，扎實研究基礎，我們不斷在交叉學科領域尋找突破口，最終開辟等離子體與電催化技術融合的綠氨合成新路徑。”褚克介紹說。
該研究將等離子體與電催化技術深度交叉融合，兼具氮源綠色化、反應高效化和工藝節能化三重優勢，契合國家“雙碳”目標與可持續發展需求，為解決當前氨電合成效率低或間接碳排放問題提供了創新方案。同時，該路徑可為其它電催化反應提供借鑒，并有望發展成為含氮高值化學品綠色合成的普適性工藝。
談及取得的成果，褚克說：“我們團隊成員來自多學科領域，這樣的多學科背景不僅豐富了我們的研究視角，也容易碰撞出更多的創新思路，這是我們在科學研究過程中能夠持續取得創新突破的關鍵所在。”
目前，褚克教授組建的“先進納米材料與能源催化”團隊現有8名青年教師和30余名博士、碩士研究生，團隊研究骨干擁有材料科學、物理化學、環境科學等多學科研究背景，充分體現了學科交叉融合的團隊特色。團隊首創“模塊化”科研體系，通過“任務模塊分解-模塊自主創新-成果集成驗證”的創新科研模式，集中力量攻堅克難，取得了顯著成效。
蘭州交通大學材料科學與工程學院黨委書記吳刊選表示，學院始終踐行“人才強院”的發展理念，積極支持優秀青年人才脫穎而出。褚克教授與材料學院的“雙向奔赴”，是“學院護航人才成長，人才反哺學院發展”模式縮影。
多年來，該院聚焦“軌道交通”行業特色和“西部地域與環境”特點開展人才培養和科學研究，形成顯著優勢和特色。在交通裝備新材料及先進加工技術、新型光電材料與器件、功能界面材料及表面防護技術、新能源材料與器件等方面具有較強研究實力，取得了在國內外有重要影響力的研究成果，推動國內外相關領域科技進步。
“科研沒有終點，只有不斷地挑戰與超越，未來我們將繼續攻堅克難，并與相關企業深化合作，力爭將這項綠氨合成新技術推向市場應用。我們有信心，也有責任，為實現國家‘雙碳’目標貢獻更多智慧和力量。”褚克說。(完)
（原標題：甘肅高校領跑綠氨賽道 技術突破解減排難題）
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