中科院實現(xiàn)二氧化碳直接制液體燃料

中科院低碳轉(zhuǎn)化科學(xué)與工程重點實驗室暨中科院上海高等研究院—上?？萍即髮W(xué)低碳能源聯(lián)合實驗室在二氧化碳利用領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，實現(xiàn)了二氧化碳一步轉(zhuǎn)化高選擇性得到液體燃料。其中，中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所參與了部分工作。該研究成果于6月12日在《自然—化學(xué)》雜志上在線發(fā)表，并已申報中國發(fā)明專利和國際PCT專利。

二氧化碳是最主要的溫室氣體。全球各大經(jīng)濟(jì)體正面臨嚴(yán)峻的減排壓力，中國也不例外。同時，二氧化碳也是一種自然界大量存在的“碳源”化合物。若能借助科技手段“變廢為寶”，不僅能緩解碳排放帶來的環(huán)境問題，還將成為非常理想的能源補充形式。

目前，國際上的研究主要集中在將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇、甲烷和一氧化碳等簡單小分子化合物的合成上。中科院低碳轉(zhuǎn)化科學(xué)與工程重點實驗室卻不滿足于此。“將二氧化碳直接合成高碳烴類化合物的研究較少，卻更有價值。”該實驗室副主任鐘良樞說。

他們從催化劑體系中找到了突破口?？蒲腥藛T成功設(shè)計出氧化銦/分子篩雙功能催化劑，在二氧化碳高選擇性轉(zhuǎn)化為高碳烴方面取得突破。烴類產(chǎn)物中汽油烴類組分(碳數(shù)為5~11的烴類化合物)的選擇性高達(dá)近80%，異構(gòu)烴與正構(gòu)烴的比例高達(dá)16.8。此外，研發(fā)團(tuán)隊已完成催化劑制備放大并得到高機(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范應(yīng)用的條件。

除了汽油烴類組分，通過調(diào)控該催化劑體系的分子篩孔徑，還可以高選擇性地將二氧化碳直接轉(zhuǎn)化為液化石油氣乃至柴油。該工作得到了審稿人的高度評價，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的平臺。