中科院大連化物所網(wǎng)站5月3日發(fā)布消息稱，近日該所碳資源小分子與氫能利用創(chuàng)新特區(qū)研究組孫劍、葛慶杰研究員團隊通過設(shè)計一種新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能復(fù)合催化劑，成功實現(xiàn)了二氧化碳直接加氫制取高辛烷值汽油。

如果以二氧化碳作為原料生產(chǎn)汽油，將是一種潛在替代化石燃料的清潔能源策略，不僅可有效降低二氧化碳造成的溫室效應(yīng)，還可減輕對傳統(tǒng)化石能源的依賴。但是二氧化碳的活化與選擇性轉(zhuǎn)化仍面臨巨大挑戰(zhàn)。

研究團隊設(shè)計了一種高效穩(wěn)定的Na-Fe3O4/HZSM-5多功能復(fù)合催化劑，在接近工業(yè)生產(chǎn)的條件下，該催化劑實現(xiàn)了甲烷和一氧化碳的低選擇性，烴類產(chǎn)物中汽油餾分烴的選擇性達(dá)到78%。汽油餾分主要為高辛烷值的異構(gòu)烷烴和芳烴，基本滿足國V標(biāo)準(zhǔn)對苯、芳烴和烯烴的組成要求。該催化劑還具有較好的穩(wěn)定性，可連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)1000小時以上。對二氧化碳直接轉(zhuǎn)化制取汽油的反應(yīng)途徑研究表明，對多活性位結(jié)構(gòu)及其親密性效應(yīng)的精準(zhǔn)調(diào)控是實現(xiàn)二氧化碳加氫制汽油的關(guān)鍵。該技術(shù)不僅為二氧化碳加氫制液體燃料的研究拓展了新思路，還為間歇性可再生能源(風(fēng)能、太陽能、水能等)的利用提供了新途徑。