近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授曾杰與電子科技大學(xué)教授夏川、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員肖建平合作，將溫室氣體二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為高價值、高純度的液體燃料甲酸，此成果發(fā)表在近期的國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然·納米技術(shù)》上。
人類活動排放的二氧化碳等溫室氣體，帶來全球變暖等一系列環(huán)境和生態(tài)問題。利用風(fēng)力、水力、太陽能等可持續(xù)能源的“綠電”，將溫室氣體二氧化碳電解轉(zhuǎn)化為高價值的化學(xué)品，是二氧化碳利用的新興技術(shù)，有望成為減少碳排放的重要手段。然而，這一過程得到的產(chǎn)物駁雜，既包括經(jīng)濟價值高的甲酸，還會得到一氧化碳、乙烯、乙醇等眾多副產(chǎn)物，并且將液體產(chǎn)物從電解質(zhì)溶液中提取和純化將占用巨額生產(chǎn)成本。
如何提高催化劑的選擇性、降低產(chǎn)物分離成本，是實現(xiàn)二氧化碳電解產(chǎn)業(yè)化亟待解決的技術(shù)難題。聯(lián)合團隊研發(fā)出一種低成本、高活性的銅基單原子催化劑，實現(xiàn)了二氧化碳到甲酸的單一轉(zhuǎn)化。與此同時，基于固態(tài)電解質(zhì)還開發(fā)了一種新型電解裝置，配合所研制的催化劑，以二氧化碳和水作為原料，可以直接連續(xù)制備得到無需分離的純甲酸液體燃料。
利用這一新技術(shù)，研究人員在實驗室實現(xiàn)了濃度為0.1摩爾每升的純甲酸水溶液的公升級制備。據(jù)介紹，這一成果有望大幅降低二氧化碳電解工藝中的產(chǎn)物分離成本，推動綠電驅(qū)動二氧化碳轉(zhuǎn)化的產(chǎn)業(yè)化進程，對實現(xiàn)“碳中和”與“碳達峰”的戰(zhàn)略目標(biāo)具有重大意義。
（吳 蘭）
《中國國門時報》（2022年1月24日4版）
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