我校理学院潘军青教授围绕化工资源有效利用重点实验室的特色研究方向，在废弃汽车铅酸电池和铅矿石的含铅资源高效利用方面取得了重要的原创性研究成果，于7月19日以6页全文（Article）的形式发表在Nature 子刊——Nature Communications上。

潘军青教授在《Nature Communications》发表论文
 

该工作是潘军青课题组6年多研究成果的结晶。2007年，潘军青认为随着我国现代化建设的快速发展，汽车和电动车工业将会在2015-2020年附近达到峰值，这必将带动车载铅酸电池生产和消费的快速发展。由于汽车铅酸电池使用报废的延后性，这种铅回收压力将在5-10年后出现严峻局面。如何清洁回收废铅酸电池的铅资源不仅是减少铅对环境污染，也是实现铅资源可持续发展的重要问题。

长期以来，国内外铅的冶炼一直采用传统高耗能的火法冶炼方式，其较低的铅回收率给周边环境造成了严重的铅污染，甚至是血铅事件。美国和意大利等国报道的氟硅酸铅湿法电解工艺虽然可以基本消除PM2.5的含铅粉尘，但存在着高电耗、工艺复杂和氟化物污染等问题带来的高成本问题，在20世纪90年代前后几乎处于停顿状态。

潘军青的工作从学习和承接国内外最新的研究成果开始，前后发展了三代自主研发的再生铅工艺和超越国外同行的过程。期间杨裕生院士非常重视潘军青的回收铅工作，前后3次从自己的科研经费中拨出30万元来资助这个项目的研究，并多次在全国铅酸电池工作会议向与会专家推荐和报道北京化工大学在回收铅方面的进展。

该论文的工作一是突破了传统关于铅是碱性金属的认识，鄙弃了美国等国沿用的高污染的氟硅酸体系，发现了氧化铅是一种偏碱性的两性金属及其在碱性NaOH中具有可逆的溶解-结晶规律。二是发现水具有比氧化铅更高的结合能，改变了人们在普通化学中关于铅比氢气活泼的传统认识，因此如果实现氢气+氧化铅直接反应，就可以在常温下实现自发合成铅和水提供新的途径。为了实现上述理论猜想，潘军青教授通过2年多的实验，利用自身丰富的燃料电池和液流电池的基础，将上述工艺巧妙地通过氢气-氧化铅燃料电池形式成功实现了上述过程，并在常温下获得了高达0.2V的自发放电过程，产物是高达99.9992%电解铅和水。该研究的重要意义在于：

(1) 将传统高耗能的电解变为清洁的发电过程。国外火法冶炼一吨铅需要耗费140公斤标煤或者电解需要消耗近700度电，如今新工艺不仅不需要电能， 还可以发电40度电；

（2）过程简单清洁，产物仅为高纯铅和水。新发明的氢气-氧化铅燃料电池工艺过程清洁，副产物仅是水，并且金属铅的纯度达到了99.9992%，大幅度超过了欧洲99.99%的铅标准，从而为我国制造更高水平的铅酸电池提供了优质原料。

（3）铅回收率高，可以达到99.7%以上，远高于国外95%的水平。因此新工艺的发明，对于年产40万吨的铅冶炼企业来说，不仅每年可以减少2.8亿度电的消耗的同时，可以多回收2万吨金属铅，这不仅是2万吨铅带来的2.9亿元利润，更重要的是减少了2万吨铅对环境的排放。

论文获得审稿员的一致好评，编辑给予了世界回收铅里程碑（milestone）工作的高度评价，并建议将3页通讯增加成双倍版面（6页全文）的形式发表在Nature Communications上。
 

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