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近日江南大学化学与材料工程学院刘小浩教授团队实现了二氧化碳一步合成乙醇的消息迅速传开。“好多企业对我们的研究感兴趣，这几天已经有30多家国内外企业与我联系了，涵盖钢铁冶炼、煤化工、生物科技、电力、水泥等多个行业。”昨日刘小浩在接受采访时说。
刘小浩教授团队历经五年攻关，创新性地采用结构封装法，设计构建了双钯活性点位——纳米“蓄水”膜反应器，内部封装了二氧化铈载体分散的双钯催化剂，可实现二氧化碳在3兆帕240℃的温和条件下，近100%选择性高效稳定地连续转化为乙醇。相关研究成果已在国际期刊《美国化学会·催化》上发表。
乙醇是重要的基础化工原料，又与人们的日常生活息息相关，可用于制造饮料、消毒剂、清洁燃料等。据介绍，世界上常用的乙醇制备方式是粮食发酵和煤基乙醇技术，前一种需要消耗粮食，后一种制备工艺复杂、能耗高。近年来，国际上已开发出多种途径将二氧化碳转化为乙醇，比如光催化、电催化、以及间歇釜热催化。相较于上述技术途径，在连续流固定床反应器中，二氧化碳转化为乙醇更容易实现工业化应用。刘小浩解释，目前的技术无法实现可控精准增碳定向生成乙醇，连续流反应过程中容易产生大量低价值的副产物。
“我们制备乙醇的工艺路线非常简单。二氧化碳从连续流固定床反应器的上端进入，经过单一的催化剂，在下端冷凝后就能直接获得高纯度乙醇。”刘小浩表示，团队在该项研究中能取得重大突破，最核心的部分在于开发出了新型催化剂。在二氧化碳与氢气反应过程中，相比已有的催化剂，新型催化剂上的双位点能协同工作，促进必要中间物种形成，并迅速结合进行后续反应生成乙醇，没有副产物生成，大幅降低了过程分离能耗。
“下阶段我们将围绕改进催化剂制备技术，在保证乙醇近100%选择性的前提下，获得更高的二氧化碳单程转化率以及更优异的催化剂稳定性。”刘小浩说，“我们有信心尽早将这项技术推向工业应用，为人们生产生活提供新的资源供给方式，也为国家实现‘双碳’目标提供技术支持。”（陈春贤）
