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汪的华/尹华意教授团队在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上发表了利用空间分离的锌热反应从含盐废水/海水中高效低碳制氢、提盐、去污的最新研究成果。该研究创新性地提出了一种基于空间分离的锌水解的两步工艺，利用金属锌（Zn）作为能量中介，实现了直接从海水、含盐废水高效制氢、回收废盐和分解有机污染物，为含盐水源的资源提取、绿色制氢和污染治理提供了新思路。
当前海水和含盐废水的资源化利用和绿色处理存在流程长（需要纯化）、成本高（电解需要贵金属催化剂）和技术不成熟（对不同水质的适应性不强）的挑战。因此，开发能够直接利用含盐水源制氢和资源提取的技术具有重要意义。为此，研究团队提出了一种“水解制氢-电解再生”的闭环循环系统，通过“空间分离”的反应设计实现多产物的高效分离。在水解产氢环节，团队将反应器分为上下两层。上层放置锌，下层为海水或废水。加热反应器至250°C，下层水/有机污染物蒸发为蒸汽上升，与锌反应生成高纯氢气（>99.7%）和固体氧化锌（Zn + H2O (g) → ZnO + H2↑）。产生的氢气从气管收集，氧化锌留在上层，而水中的盐分则在下层浓缩结晶，实现了H2、ZnO和盐分的自动三相分离。在电解再生环节，将水解产生的ZnO置于电解槽中进行电化学还原（ZnO + H2O + 2e- → Zn + 2OH-），即可再生出金属锌，返回第一步循环使用。
图1.锌热水解从海水、含盐废水中制氢技、提盐、去污技术示意图。
该研究成果近日以“A Low-carbon Space-Isolated Zinc Hydrolysis for Harvesting Hydrogen and Salts from Seawater and Wastewater”为题发表于《Angew. Chem. Int. Ed.》。老王论坛
2022级博士研究生蔡牧涯为本文的第一作者，老王论坛
尹华意教授为本文通讯作者，老王论坛
为第一通讯单位。
论文链接：//doi.org/10.1002/anie.202512441
