我國科研人員以二氧化碳為原料實現(xiàn)醋酸“零碳”制造


中國產業(yè)經濟信息網   時間:2023-05-25





  從華中科技大學獲悉,該校光電信息學院龐元杰教授團隊以醋酸為目標產物,聯(lián)合多倫多大學、武漢理工大學等高??蒲腥藛T,通過電催化二氧化碳還原技術,實現(xiàn)醋酸“零碳”制造。相關成果于近日發(fā)表在國際著名學術期刊《自然》。

  醋酸,又名乙酸,是一種重要的有機化工原料,制造化纖衣物、香水香氛、塑料加工品等都需要大量使用醋酸?,F(xiàn)有工業(yè)方法每生產1千克醋酸會排放約1.6千克二氧化碳。

  龐元杰團隊歷時4年,實現(xiàn)以二氧化碳為原料高效制備醋酸。該實驗使用二氧化碳和水為原料,生成乙酸這一種主要產物,并能夠連續(xù)820小時保持乙酸生成率80%以上,在選擇性、能量轉化效率、穩(wěn)定性上打破現(xiàn)有世界紀錄。

  龐元杰介紹,電催化二氧化碳還原技術是一種極具潛力的清潔能源存儲手段。但是在電解過程中,如何高選擇性、高速地生產單一高附加值產物卻是團隊困擾已久的問題。

  “為了穩(wěn)定醋酸的生成率,我們要解決的首要問題是反應裝置的設計與搭建,其次是催化劑的選擇?!饼嬙鼙硎?,利用高壓裝置和催化劑上的創(chuàng)新,團隊以電催化二氧化碳還原技術為基礎,采用“兩步法”二氧化碳還原途徑,穩(wěn)定住醋酸反應路徑的關鍵中間基團,最終高產率合成了醋酸。

  據(jù)介紹,利用該技術,不僅醋酸這類羧酸類化學品,烴類、醇類等重要化學品也有望實現(xiàn)“零碳”制造,讓二氧化碳在醫(yī)藥、燃料、化工原料的生產過程中得到更廣泛應用。

  此外,該技術可以將太陽能發(fā)電板發(fā)出的電能轉換為便于儲存的燃料化學能,再將燃料化學能有序釋放,實時滿足生活和生產的各種用能需求。選用合適的催化劑還可以進行乙醇(酒精)的生產,從而擺脫對以農作物為原料生產乙醇的依賴,使乙醇能夠更大范圍地應用于清潔能源。


  轉自:中國新聞網

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