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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，也沒實現(xiàn)的夢想。如今，這個夢想被來自中國科學院高等研究院和上?？萍即髮W的專家實現(xiàn)了。北京時間6月12日23時，國際著名學術(shù)期刊《自然-化學》發(fā)表了這個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，我國是二氧化碳排放大國，正面臨嚴峻的減排壓力。可同時，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，比如太陽能、風能、核能等，從水中獲得廉價的氫氣，再讓二氧化碳與氫氣變成有用的化學品或燃料，則可同時得到“一石三鳥”的好處——解決大氣中二氧化碳濃度增加導致的環(huán)境問題，減少人類社會對化石燃料的過度依賴，同時這也為可再生能源的存儲提供一種途徑。
　　汽油和航空煤油等烴類化合物是重要的運輸燃料，在世界范圍內(nèi)應用廣泛、具有很高的經(jīng)濟價值。著名諾貝爾化學獎獲得者喬治·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，可使整個碳循環(huán)更加有效。
　　然而，由于二氧化碳分子的化學惰性，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。“如果耗費很多能量，才能把二氧化碳變汽油，就不值得了?！敝锌圃焊哐性涸洪L助理魏偉說，因為科學家已經(jīng)成功通過三步化學反應，將二氧化碳變成汽油，可成本太高，根本不適合產(chǎn)業(yè)化。
　　在高研院對面的上?？萍即髮W物質(zhì)學院，有很多國際著名的材料學教授，他們在基礎研究領(lǐng)域有著強勁的科研實力。從催化劑原理研究入手，兩個科研機構(gòu)的科學家組成了中科院低碳轉(zhuǎn)化科學與工程重點實驗室，通過多年攻關(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?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隊。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個連接起來，得到人們需要的汽油分子。
　　在實驗室，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)動機的性能要求，它就能當汽油用了?！蔽簜フf，由于找到了合適的催化劑，現(xiàn)在科學家可以在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10%。
　　目前，科學家已制備出了高機械強度的工業(yè)尺寸顆粒的催化劑，目前這套工藝已具備了示范應用的條件。由此，該工作也得到了雜志審稿人的高度評價，被認為是二氧化碳轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的一大突破，為二氧化碳轉(zhuǎn)化為化學品及燃料提供了重要平臺。
　?。ㄔd于《文匯報》 2017-06-13 07版）