我國科學(xué)家設(shè)計出新型催化劑能讓CO2變汽油
二氧化碳(CO2),一種主要的溫室氣體,被認(rèn)為是全球氣候變暖的罪魁禍?zhǔn)住,F(xiàn)在中國科學(xué)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(xiàng)成果。他們發(fā)現(xiàn)了CO2高效轉(zhuǎn)化的新過程,通過設(shè)計一種新型多功能復(fù)合催化劑,首次實(shí)現(xiàn)了CO2直接加氫制取高辛烷值汽油。相關(guān)過程和催化材料已申報多項(xiàng)發(fā)明專利,被同行譽(yù)為“CO2催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的突破性進(jìn)展”。 如果人們能以CO2為原料生產(chǎn)汽油,不僅可有效降低CO2造成的溫室效應(yīng),還可減輕對傳統(tǒng)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(wěn)定,難以活化。與經(jīng)典的費(fèi)托合成路線相比,CO2與氫分子的催化反應(yīng)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(tài)烴燃料。 大連化物所團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地設(shè)計了一種高效穩(wěn)定的多功能復(fù)合催化劑。通過多活性位的協(xié)同催化作用,在接近工業(yè)生產(chǎn)的條件下,催化劑實(shí)現(xiàn)了甲烷和一氧化碳的低選擇性,烴類產(chǎn)物中汽油餾分烴的選擇性達(dá)到78%。汽油餾分基本滿足國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)對苯、芳烴和烯烴的組成要求。這種催化劑具有較好的穩(wěn)定性,可連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)1000小時以上,顯示出潛在的應(yīng)用前景。 這項(xiàng)技術(shù)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(fēng)能、太陽能、水能等)的利用開辟新途徑:經(jīng)過電解水制取的氫氣與工業(yè)CO2廢氣催化轉(zhuǎn)化成易存儲運(yùn)輸?shù)囊簯B(tài)烴燃料。它既能減排,也具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 |