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能让CO2变汽油!我国科学家设计出新型催化剂

  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。现在中国科学家“施以魔法”,能将它变成汽油。

  近日出版的《自然—通讯》介绍了中科院大连化物所孙剑、葛庆杰研究员的一项成果。他们发现了CO2高效转化的新过程,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。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”。

  如果人们能以CO2为原料生产汽油,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。但与更活泼的孪生兄弟一氧化碳相比,CO2分子非常稳定,难以活化。与经典的费托合成路线相比,CO2与氢分子的催化反应更易生成甲烷、甲醇、甲酸等小分子化合物,很难生成长链的液态烃燃料。

  大连化物所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,在接近工业生产的条件下,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%。汽油馏分基本满足国Ⅴ标准对苯、芳烃和烯烃的组成要求。这种催化剂具有较好的稳定性,可连续稳定运转1000小时以上,显示出潜在的应用前景。

  这项技术不仅为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:经过电解水制取的氢气与工业CO2废气催化转化成易存储运输的液态烃燃料。它既能减排,也具有显著的经济效益。

作者:李大庆
来源:科技日报
时间:2017-05-05