中新網(wǎng)上海6月13日電 二氧化碳(CO2)是最主要的溫室氣體，中國作為排放大國正面臨嚴(yán)峻的減排壓力。這給國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)、産業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來巨大轉(zhuǎn)型壓力，相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新和突破是實現(xiàn)碳排放峰值承諾的重要途徑。

　　中國科學(xué)院上海高等研究院13日披露，中科院低碳轉(zhuǎn)化科學(xué)與工程重點實驗室暨上海高研院-上海科技大學(xué)低碳能源聯(lián)合實驗室在二氧化碳(CO2)利用領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，創(chuàng)造性地採用氧化銦/分子篩(In2O3/HZSM-5)雙功能催化劑，實現(xiàn)了CO2加氫一步轉(zhuǎn)化高選擇性得到液體燃料。

　　該研究成果刊登在最新的《自然-化學(xué)》(NatureChemistry)雜誌上線上發(fā)表，並已申報中國發(fā)明專利和國際PCT專利。中科院上海微系統(tǒng)所參與了部分工作。此項研究工作得到了自然科學(xué)基金委、科學(xué)技術(shù)部、上海市科委和中國科學(xué)院的大力支援。

　　據(jù)介紹，此次在《自然-化學(xué)》雜誌上發(fā)表成果是該實驗室繼去年在《自然》雜誌上發(fā)表合成氣直接制烯烴的研究成果後，再次在國際頂級雜誌上發(fā)表的在低碳轉(zhuǎn)化與利用方面的重要突破，

　　CO2也是一種自然界大量存在的“碳源”化合物，若能借助替代能源(太陽能、風(fēng)能、核能等)電解水制得的氫氣，從而將CO2轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)品或燃料，將同時幫助解決大氣中CO2濃度增加導(dǎo)致的環(huán)境問題、化石燃料的過度依賴以及可再生能源的存儲問題。

　　據(jù)了解，目前，CO2資源化利用的研究主要集中在甲醇、甲酸、甲烷和一氧化碳等簡單小分子化合物的合成。然而，由於CO2分子的化學(xué)惰性，很難將其轉(zhuǎn)化為含有兩個碳原子及以上的化合物。

　　多年來，中科院低碳轉(zhuǎn)化科學(xué)與工程重點實驗室在CO2高效活化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域做了大量的研究工作，並取得了系列研究成果。迄今為止，將CO2直接合成高碳烴類化合物的研究較少，主要是缺乏有效的催化劑體系。現(xiàn)有的CO2合成高碳烴類化合物的研究主要圍繞改性的鐵基費(fèi)托催化劑，但效率不高且穩(wěn)定性不好。

　　據(jù)介紹，此番，孫予罕、鐘良樞和高鵬團(tuán)隊成功地設(shè)計出了金屬氧化物/分子篩雙功能催化劑，在CO2高選擇性轉(zhuǎn)化為高碳烴方面取得突破。雙功能催化劑是利用氧化銦表面的高度缺陷結(jié)構(gòu)來活化CO2並進(jìn)行選擇性加氫，在實現(xiàn)CO2高效轉(zhuǎn)化為含氧中間體的同時可有效抑制副産物的生成，中間體傳遞至分子篩籠中，發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)得到汽油烴類組分。研究還發(fā)現(xiàn)，雙活性位的精準(zhǔn)控制對汽油烴類組分的生成起著至關(guān)重要的作用。

　　此外，研發(fā)團(tuán)隊已完成了催化劑製備放大，並得到高機(jī)械強(qiáng)度的工業(yè)尺寸顆粒催化劑，在工業(yè)條件下，該催化劑體系具備了示範(fàn)?wèi)?yīng)用的條件。該工作得到了審稿人的高度評價，被認(rèn)為是CO2轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的一大突破，為CO2轉(zhuǎn)化為化學(xué)品及燃料提供了重要的平臺。

　　中科院上海高研院方面當(dāng)日表示，這些成果的陸續(xù)産出，表明中科院上海高等研究院與上海科技大學(xué)等在深度開展科教融合、著力推進(jìn)張江綜合性國家科學(xué)中心建設(shè)取得階段性成果。

　　（原題為《中國學(xué)者在二氧化碳(CO2)利用領(lǐng)域取得重大進(jìn)展 獲國際關(guān)注》）