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二氧化碳轉(zhuǎn)化成的液體燃料看上去清澈透明。記者許琦敏攝
　　把生就一副惰性的溫室氣體二氧化碳直接變成汽油一樣的液體燃料？這可是化工業(yè)界花了二三十年，也沒(méi)實(shí)現(xiàn)的夢(mèng)想。如今，這個(gè)夢(mèng)想被來(lái)自中國(guó)科學(xué)院高等研究院和上海科技大學(xué)的專家實(shí)現(xiàn)了。北京時(shí)間6月12日23時(shí)，國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然-化學(xué)》發(fā)表了這個(gè)既能減少二氧化碳排放，又能增加綠色能源的新成果。
　　二氧化碳是最主要的溫室氣體，我國(guó)是二氧化碳排放大國(guó)，正面臨嚴(yán)峻的減排壓力?？赏瑫r(shí)，二氧化碳也是自然界大量存在的“碳源”化合物，若能借助清潔能源，比如太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能等，從水中獲得廉價(jià)的氫氣，再讓二氧化碳與氫氣變成有用的化學(xué)品或燃料，則可同時(shí)得到“一石三鳥”的好處——解決大氣中二氧化碳濃度增加導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題，減少人類社會(huì)對(duì)化石燃料的過(guò)度依賴，同時(shí)這也為可再生能源的存儲(chǔ)提供一種途徑。
　　汽油和航空煤油等烴類化合物是重要的運(yùn)輸燃料，在世界范圍內(nèi)應(yīng)用廣泛、具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。著名諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者喬治·歐拉教授提出了“人工碳循環(huán)”的概念——若借助替代能源，將二氧化碳直接轉(zhuǎn)化為液體燃料，可使整個(gè)碳循環(huán)更加有效。
　　然而，由于二氧化碳分子的化學(xué)惰性，讓它變成甲醇、甲烷、一氧化碳等小分子很容易，可要變成含有更高能量的高碳化合物，比如乙醇、汽油等，就非常困難?！叭绻馁M(fèi)很多能量，才能把二氧化碳變汽油，就不值得了?！敝锌圃焊哐性涸洪L(zhǎng)助理魏偉說(shuō)，因?yàn)榭茖W(xué)家已經(jīng)成功通過(guò)三步化學(xué)反應(yīng)，將二氧化碳變成汽油，可成本太高，根本不適合產(chǎn)業(yè)化。
　　在高研院對(duì)面的上?？萍即髮W(xué)物質(zhì)學(xué)院，有很多國(guó)際著名的材料學(xué)教授，他們?cè)诨A(chǔ)研究領(lǐng)域有著強(qiáng)勁的科研實(shí)力。從催化劑原理研究入手，兩個(gè)科研機(jī)構(gòu)的科學(xué)家組成了中科院低碳轉(zhuǎn)化科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)多年攻關(guān)，終于找到了一種催化劑，可以讓二氧化碳變得活潑，樂(lè)于與同伴牽手，尤其是與氫原子牽手，變成與汽油主要成分相當(dāng)?shù)囊后w燃料。
　　完成這一高難度挑戰(zhàn)的，是高研院的孫予罕、鐘良樞和高鵬研究員團(tuán)隊(duì)。他們做出了奇特的雙功能催化劑——先讓氧化銦表面的高度缺陷結(jié)構(gòu)來(lái)讓二氧化碳變活潑，使它與氫原子牽手，再由分子篩讓碳原子一個(gè)個(gè)連接起來(lái)，得到人們需要的汽油分子。
　　在實(shí)驗(yàn)室，記者看到了這種透明得像水一樣的液體燃料?！爸恍杼砑右欢ǖ妮o助物質(zhì)，使它滿足汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的性能要求，它就能當(dāng)汽油用了?！蔽簜フf(shuō)，由于找到了合適的催化劑，現(xiàn)在科學(xué)家可以在340℃的溫和條件下，讓二氧化碳和氫氣一步到位，變成汽油——選擇性超過(guò)80%，而產(chǎn)生甲烷等副產(chǎn)品不到1%，而以往同類技術(shù)所產(chǎn)生的甲烷超過(guò)10%。
　　目前，科學(xué)家已制備出了高機(jī)械強(qiáng)度的工業(yè)尺寸顆粒的催化劑，目前這套工藝已具備了示范應(yīng)用的條件。由此，該工作也得到了雜志審稿人的高度評(píng)價(jià)，被認(rèn)為是二氧化碳轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的一大突破，為二氧化碳轉(zhuǎn)化為化學(xué)品及燃料提供了重要平臺(tái)。
　?。ㄔd于《文匯報(bào)》 2017-06-13 07版）