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中科院实现二氧化碳直接制液体燃料
作者:   来源:中国科学报   发布者:左丽媛   日期:2017-06-15   今日/总浏览:12/419

中科院低碳转化科学与工程重点实验室暨中科院上海高等研究院—上海科技大学低碳能源联合实验室在二氧化碳利用领域取得重大进展,实现了二氧化碳一步转化高选择性得到液体燃料。其中,中科院上海微系统与信息技术研究所参与了部分工作。该研究成果于6月12日在《自然—化学》杂志上在线发表,并已申报中国发明专利和国际PCT专利。

二氧化碳是最主要的温室气体。全球各大经济体正面临严峻的减排压力,中国也不例外。同时,二氧化碳也是一种自然界大量存在的“碳源”化合物。若能借助科技手段“变废为宝”,不仅能缓解碳排放带来的环境问题,还将成为非常理想的能源补充形式。

目前,国际上的研究主要集中在将二氧化碳转化为甲醇、甲烷和一氧化碳等简单小分子化合物的合成上。中科院低碳转化科学与工程重点实验室却不满足于此。“将二氧化碳直接合成高碳烃类化合物的研究较少,却更有价值。”该实验室副主任钟良枢说。

他们从催化剂体系中找到了突破口。科研人员成功设计出氧化铟/分子筛双功能催化剂,在二氧化碳高选择性转化为高碳烃方面取得突破。烃类产物中汽油烃类组分(碳数为5~11的烃类化合物)的选择性高达近80%,异构烃与正构烃的比例高达16.8。此外,研发团队已完成催化剂制备放大并得到高机械强度的工业尺寸颗粒催化剂。在工业条件下,该催化剂体系具备了示范应用的条件。

除了汽油烃类组分,通过调控该催化剂体系的分子筛孔径,还可以高选择性地将二氧化碳直接转化为液化石油气乃至柴油。该工作得到了审稿人的高度评价,被认为是二氧化碳转化领域的一大突破,为二氧化碳转化为化学品及燃料提供了重要的平台。

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