北京大学AM：天然气高效益产氢新方法！

背景：在全球能源低碳转型背景下，天然气作为主要化石能源，其清洁高效利用至关重要。传统热裂解制氢过程中，氢气生成与碳沉积高度耦合，导致催化剂易积碳失活且碳产物价值低。研究目的：为解决能量与物质转化路径相互制约的问题，本研究旨在开发一种新方法，以实现天然气高效制氢与高附加值碳产物的协同制备。结论：研究团队提出“镍原子晶格分离”策略，通过构建内外管分离结构，使天然气在内管催化裂解产氢，碳原子穿过镍晶格在外侧外延生长为高品质晶体石墨。该方法成功解耦了氢与碳的转化路径，实现了甲烷转化率超99%、连续稳定运行超300小时，并制备出高纯度、高热导率的石墨。进一步将制氢系统与固体氧化物燃料电池集成，验证了“制氢-发电”一体化路线的可行性，为天然气高效低碳利用提供了新方案。