1. 研究目的与意义
氢能可以广泛地用于分布式发电系统、氢能汽车等领域，发展氢能产业是能源结构调整和产业结构转型的必由之路。我国政府对发展氢能产业给予高度重视，近期发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》、《中国制造2025》等都将氢燃料电池技术确定为重要的内容，并进一步强调要推动车载储氢系统以及氢制备、储运和加注技术发展，推进加氢站建设。
然而，氢气的化学性质十分活泼，如何对氢气进行安全高效地制取和存储是氢燃料电池在应用过程中面临的关键问题。氢气的制取方式非常多样化，有电解水法、水煤气法、石油热裂合成法、天然气热合成法、焦炉和煤气冷冻制氢、甲醇重整制氢等[1]。但是现场制取的方法不多，而且大多存在温度高、能耗大、副产物多等问题。在氢气的存储方面，目前丰田Mirai汽车的解决方案是使用容量约125升、压力高达70MPa的钢瓶进行储氢，储氢量只有5.7%。该方法在我国必将遇到一系列难以回避的障碍：如被垄断的原材料——高性能碳纤维、被专利保护的制作工艺、高压氢气的安全性等问题。因此有必要继续加大投入，研究安全、可靠的储氢方法。
甲醇由于价格低廉、来源广泛，质量含氢量高达12.6%，是储氢及制氢研究的热点[2]。目前甲醇市场价格约2400 - 3000元/吨，采用甲醇储放氢气，氢燃料电池汽车每百公里燃料价格仅需约13元，加注60至80升甲醇可供家用小轿车行驶600至1000公里，极具市场潜力。开发甲醇现场重整制氢技术将会很大程度上解决氢气的制取和存储的难题，为氢能的开发和利用提供有效的途径。
2. 研究内容和预期目标
本课题的研究内容包括以下几点：
1、甲醇低温重整反应路径的设计，催化剂的设计与合成
2、不同有机配合物对甲醛分解产物的选择性研究，甲醛分解产氢的机制研究；
3. 研究的方法与步骤
1、通过配位反应合成Ru-MOFs。
2、将48 mg TMB（0.2 mmol）在70℃下溶解于20 mL乙醇中，然后在TMB溶液中转移122 mg二氯（pcymene）钌（II）二聚体（0.2 mmol）。TMB和二氯（pcymene）钌（II）二聚体在70℃反应开始时都溶解在乙醇中。反应溶液在70℃下搅拌12小时，反应过程中会缓慢产生黄色不溶性粉末。黄色悬浮液通过滤膜过滤并用热乙醇洗涤。最后，在真空下干燥黄色粉末后，获得Ru-MOFs；
4. 参考文献
1. 谢在库，金中豪，王仰东. 中国科学 (化学), 2013, 43(1): 1-9.
2. D. R. Palo, R. A. Dagle and J. D. Holladay, Chem. Rev., 2007, 107, 3992-4021.
3. L. Lin, W. Zhou, R. Gao, S. Yao, X. Zhang, W. Xu, S. Zheng, Z. Jiang, Q. Yu and Y. W. Li, Nature, 2017, 544, 80-83.
5. 计划与进度安排
1、2022.12.27-2023.01.12，通过配位反应合成Ru-MOFs；
2、2023.01.13-2023.03.31，阅读文献，整理资料，提交开题报告，完成英文文献翻译；
3、2023.4.01-5.15，对所制备材料进行表征与活性测试，进行甲醇重整制氢实验。
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