我国科学家发现高效转化新途径：把二氧化碳变成汽油

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二氧化碳是一种主要的温室气体，被认为是全球变暖的罪魁祸首。近年来，受碳排放政策的影响，各国都在努力减少二氧化碳的排放。汽油是世界上最常用的燃料之一。随着现代社会的发展，汽油不仅是一个国家生产和生活的必需品，也是许多普通人的日常必需品。

一个是导致气候变暖的温室气体，另一个是人们越来越依赖的宝贵能源。他们似乎是不相关的，但在科学家的眼中，他们变得不可分割。

最近，中国科学院大连化工研究所的研究人员孙健和葛庆杰发现了一种高效转化二氧化碳的新方法。通过设计新型多功能复合催化剂，首次将二氧化碳直接加氢生产高辛烷值汽油。研究成果最近发表在英国《自然-通讯》杂志上，相关工艺和催化材料已申请多项发明专利，被同行誉为“二氧化碳催化转化领域的突破性进展”。

在自然界中，植物从空气体中吸收二氧化碳，这种气体通过光合作用转化为有机物和氧气，但是这个过程很慢。因此，化学家们一直试图通过化学方法回收二氧化碳。如果以二氧化碳为原料生产汽油，将是一种潜在的替代化石燃料的清洁能源战略，不仅可以有效减少二氧化碳造成的温室效应，还可以减少对传统化石能源的依赖。然而，二氧化碳的活化和选择性转化面临着巨大的挑战。与活性更高的孪生一氧化碳(co)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，二氧化碳和氢气分子之间的催化反应更容易生成甲烷、甲醇和甲酸等小分子化合物，并且难以生成长链液态烃燃料。

鉴于上述问题，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。在接近工业生产的条件下，烃类产品中汽油馏分烃的选择性达到78%，远远超过文献报道的结果。此外，汽油馏分主要是高辛烷值的异链烷烃和芳烃，基本满足国家ⅴ标准中苯、芳烃和烯烃的组成要求。该催化剂可连续稳定运行1000小时以上，显示出潜在的应用前景。

与传统催化剂不同，该催化剂包含三个相容且互补的活性位点(fe3o4、fe5c2和酸性位点)。在精心构建的三组分活性位点的帮助下，Co2分子实现了“三步跳跃”系列转化。Co2首先通过fe3o4活性位上的逆水煤气变换反应还原为Co。生成的一氧化碳在fe5c2活性位上进行费托合成反应，转化为α-烯烃；随后，烯烃中间体迁移到分子筛上的酸性位置，以选择性地生成汽油馏分烃。准确控制三重活性中心结构和空排列是实现co2加氢制汽油的关键。

这一新技术不仅为二氧化碳加氢制液体燃料的研究拓展了新思路，也为间歇式可再生能源(风能、太阳能、水能等)的利用开辟了新途径。)。这种新工艺不仅可以减少二氧化碳的排放，而且具有显著的经济效益。(原文来源:《经济日报》作者:惠敏)

(编辑:胡风)