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改善温室效应有新招 二氧化碳竟也能“变身”汽油

科普中国-科技点亮智慧生活 2017-06-02

  被广泛认为是全球气候变暖罪魁祸首的二氧化碳加上一种催化剂,就能“变身”汽油,构建永不枯竭的大油田?这个听起来天方夜谭一般的构想已经被科学家们变成了现实。据《中国青年报》报道,近日,中科院大连化物所孙剑、葛庆杰研究员团队发现了二氧化碳高效转化新过程,他们通过设计一种新型多功能复合催化剂,首次实现了二氧化碳直接加氢制取高辛烷值汽油。那么,二氧化碳是如何制取汽油的?这种方法有哪些优势?

  二氧化碳如何制取汽油?

  二氧化碳制取汽油这个过程面临了许多困难。据《光明日报》报道介绍,CO2分子相对稳定,难以活化;其次,在选择性转化方面,CO2与氢分子的催化反应更易生成甲烷、甲醇、甲酸等小分子化合物,很难生成长链的液态烃燃料。

  基于此,《经济日报》介绍,科学家们研发出一种高效稳定的多功能复合催化剂,包括三种相互兼容、相互补充的活性位:Fe3O4、Fe5C2和酸性位,二氧化碳在这三种活性位的帮助下实现转化。对三活性位结构和空间排布的精准调控是实现CO2加氢制汽油的关键。具体来说,CO2首先在Fe3O4活性位上经逆水气变换反应还原为CO;生成的CO在Fe5C2活性位上作费托合成反应,转化为α-烯烃;随后,该烯烃中间物迁移到分子筛上的酸性位上,选择性生成汽油馏分烃。

工作人员正在给机动车加汽油

    二氧化碳制取汽油有哪些优点?

  据《辽宁日报》报道,二氧化碳制取汽油的优点众多,主要体现在环保、经济等方面。

  首先,二氧化碳作为温室效应的源头,如果将其回收并制成汽油,有利于发展绿色环保的可持续发展道路;

  其次,作为一种潜在的替代化石燃料的清洁可再生燃料,二氧化碳制取的汽油可减轻对传统的化石能源的依赖,同时,对二氧化碳的回收利用可实现一些经济效益,促进循环经济健康发展;

  再者,该技术还可为间歇性可再生能源如风能、太阳能、水能等的利用开辟新途径。

  据《文汇报》报道,科学家研制出的复合催化剂具有良好的稳定性,可以持续稳定运转1000小时以上,为这种汽油的稳定产出奠定了基础。在以提倡清洁能源为主的今天,利用二氧化碳制取汽油可以构建“永不枯竭”的大油田,其潜在的应用前景十分广阔。(张茜)

  本文由中科院物理所副研究员罗会仟进行科学性把关。

责任编辑:xujinghui

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