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能讓CO2變汽油!我國科學家設計出新型催化劑

  二氧化碳(CO2),一種主要的溫室氣體,被認為是全球氣候變暖的罪魁禍首。現在中國科學家“施以魔法”,能將它變成汽油。

  近日出版的《自然—通訊》介紹了中科院大連化物所孫劍、葛慶杰研究員的一項成果。他們發現了CO2高效轉化的新過程,通過設計一種新型多功能復合催化劑,首次實現了CO2直接加氫制取高辛烷值汽油。相關過程和催化材料已申報多項發明專利,被同行譽為“CO2催化轉化領域的突破性進展”。

  如果人們能以CO2為原料生產汽油,不僅可有效降低CO2造成的溫室效應,還可減輕對傳統化石能源的依賴。但與更活潑的孿生兄弟一氧化碳相比,CO2分子非常穩定,難以活化。與經典的費托合成路線相比,CO2與氫分子的催化反應更易生成甲烷、甲醇、甲酸等小分子化合物,很難生成長鏈的液態烴燃料。

  大連化物所團隊創造性地設計了一種高效穩定的多功能復合催化劑。通過多活性位的協同催化作用,在接近工業生產的條件下,催化劑實現了甲烷和一氧化碳的低選擇性,烴類產物中汽油餾分烴的選擇性達到78%。汽油餾分基本滿足國Ⅴ標準對苯、芳烴和烯烴的組成要求。這種催化劑具有較好的穩定性,可連續穩定運轉1000小時以上,顯示出潛在的應用前景。

  這項技術不僅為CO2加氫制液體燃料的研究拓展了新思路,還可為間歇性可再生能源(風能、太陽能、水能等)的利用開辟新途徑:經過電解水制取的氫氣與工業CO2廢氣催化轉化成易存儲運輸的液態烴燃料。它既能減排,也具有顯著的經濟效益。

作者:李大慶
來源:科技日報
時間:2017-05-05
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