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化物所科学家实现“神奇转化”

2017-05-06 00:11 大连晚报

  本报记者卢真珍

  本报讯  二氧化碳(CO2),一种主要的温室气体,被认为是全球气候变暖的罪魁祸首。汽油,是全球用量最大的燃料之一。二者看似毫无关联,在科学家眼中却变得密不可分。近日,中科院大连化物所孙剑、葛庆杰研究员团队发现了二氧化碳高效转化新过程,通过设计一种新型多功能复合催化剂,首次实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油。该研究成果于5月2日在英国《自然—通讯》(Nature Communications)杂志上发表,相关过程和催化材料已申报多项发明专利,被同行誉为“CO2催化转化领域的突破性进展”。

  在自然界中,植物从空气中吸收CO2,经光合作用转化为有机物和氧气,该过程缓慢,所以一直以来化学家们努力想通过化学方式回收利用CO2。如果以CO2作为原料生产汽油,将是一种潜在替代化石燃料的清洁能源策略,不仅可有效降低CO2造成的温室效应,还可减轻对传统化石能源的依赖。但CO2的活化与选择性转化仍面临巨大挑战。

  化物所该团队创造性地设计了一种高效稳定的多功能复合催化剂,通过多活性位的协同催化作用,该催化剂实现了甲烷和一氧化碳的低选择性,烃类产物中汽油馏分烃的选择性达到78%,远超文献报道结果。而且,汽油馏分烃主要为高辛烷值的异构烷烃和芳烃,基本满足国V标准对苯、芳烃和烯烃的组成要求。该催化剂还具有较好的稳定性,可连续稳定运转1000小时以上,显示出潜在的应用前景。

  该技术不仅为CO2加氢制液体燃料的研究拓展了新思路,还可为间歇性可再生能源(风能、太阳能、水能等)的利用开辟新途径。这一新过程除可降低CO2排放外,还具有显著的经济效益。

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