二氧化碳直接制液体燃料研究获重大突破

中国科学院低碳转化科学与工程重点实验室、上海高技术研究所和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。In2O3/HZSM-5双功能催化剂已被创造性地用于实现二氧化碳加氢的一步转化，对清洁汽油的选择性高达近80%，是目前世界上该领域最高的。6月12日，相关研究在《自然化学》在线发表。

这项成就的概念可以追溯到著名的诺贝尔化学奖获得者奥拉提出的“人工碳循环”。通过替代能源将二氧化碳直接转化为液体燃料可以使整个碳循环更加有效。

二氧化碳是最重要的温室气体。世界主要经济体正面临减少排放的巨大压力。中国也不例外。同时，二氧化碳也是自然界中大量存在的一种“碳源”化合物。如果我们能通过科学技术“变废为宝”，它不仅能缓解碳排放带来的环境问题，还能成为一种非常理想的能源补充形式。

目前，国际上的研究主要集中在由二氧化碳合成简单的小分子化合物，如甲醇、甲烷和一氧化碳。然而，中国科学院低碳转化科学与工程重点实验室的团队对此并不满意。“从二氧化碳直接合成高碳烃的研究较少，但更有价值。”实验室副主任钟说。

他们在催化剂系统中找到了突破。针对现有催化剂效率低、稳定性差的缺点，孙、钟和团队成功设计了金属氧化物/分子筛双功能催化剂，在将高二氧化碳选择性(近80%)转化为高碳烃方面取得突破。

我们先用氧化铟活化二氧化碳，进行选择性加氢，然后通过中间体将其转移到分子筛笼中进行偶联反应，得到汽油烃组分钟向记者介绍了双功能催化剂一步转化为液体燃料的关键步骤。

同时，研发团队完成了催化剂的制备，并对其进行了放大，得到了机械强度高的工业级颗粒催化剂。在工业条件下，该催化剂体系具备示范应用的条件。这项工作得到了评论家的高度评价，被认为是二氧化碳转化领域的一个突破，为二氧化碳转化为化学品和燃料提供了一个重要的平台。

多年来，中国科学院低碳转化科学与工程重点实验室在二氧化碳高效活化转化领域做了大量研究工作，取得了一系列研究成果。2016年，该实验室在《自然》杂志上发表了合成气直接制烯烃的研究成果，并入选2016年上海十大科技事件。

中国科学院上海高等研究院院长助理魏伟表示:“一个集科学与教育于一体的大型团队通过合作创新为原创成果的产出做出了贡献。”。