“二氧化碳份子式的摆列就像两小我牢牢拉着手，这类布局让二氧化碳份子极具化学惰性。我们要做的就是逼迫它在相对暖和的前提下与此外物资产生反映，把它变废为宝。”在天津年夜学化工学院巩金龙传授眼里，若何催化“怠惰”的二氧化碳是实现其变废为宝的要害。

在曩昔3年中，巩金龙团队在国度重点研发打算项目标撑持下，经由过程深切研究二氧化碳化学催化转化进程，冲破了二氧化碳资本化所面对的能耗高、效力低、产物附加值低等瓶颈问题，为其转化操纵手艺的年夜规模推行奠基了科学根本，研究功效处在世界领先程度。

“零排放”转化：最难也是尺度最高的路

全球天天有年夜量二氧化碳被排放到年夜气中，资本化高效操纵是实现减排的主要路子，同时也是一个世界性困难。一向以来，我国利用的常规二氧化碳转化手艺都需要高温、高压和催化剂，获得这些前提离不开能源的利用。在我国以煤炭为主的能源布景下，传统手艺会致使额外的二氧化碳的排放。

“不克不及在转化进程中发生新的二氧化碳，不然就成了拆东墙补西墙。转化得算总账，转化量年夜在排放量才划算，我们的方针是零排放，让二氧化碳实现净转化。”巩金龙团队一最先就选择了一条最难的、也是尺度最高的道路。

二氧化碳转化的难度在在，其份子布局极为不变，转化需要注入很高的能量,且二氧化碳转化的路径复杂，转化后产品浩繁、纯度欠安。是以转化路径和催化剂的选择极为主要。

巩金龙团队把眼光聚焦到太阳能。“太阳能是天然界取之不尽用之不竭的绿色能源。”巩金龙说，他们想到了树叶的光合感化，一片树叶经由过程光合感化，接收光能，把二氧化碳和水改变为富能的有机物，同时释放氧气。可是树叶的能量转化效力太低了，只有0.1%―1%。“我们要做的催化剂就像是一片能量转化效力是通俗树叶百倍的人工树叶。”操纵太阳能，人工树叶在催化剂的感化下把水和二氧化碳高效地转化为甲醇、甲烷等含碳份子，直接便可以作为燃料再次操纵。

上万次尝试实现“人工树叶”假想

要实现“人工树叶”的假想，需要成立新型二氧化碳催化转化反映系统，找到更高效的催化剂。但是这类首创性的研究其实太前沿。回想起最初的研究，巩金龙感伤地说：“我们的研究完完全满是从零最先的。”

从0到1的改变是场异常艰辛的跋涉。起首，进行尝试的装备没有现成的贸易扮装置可以采办，端赖研究团队本身摸索设计开辟。从画图设计，到材料、东西的选择，到终究脱手安装都是靠科研人员本身完成。其次，选择哪一种催化剂更高效，也端赖试探着测验考试，尝试掉败几近成了常态。

“固然没细心统计过，可是不夸大地说，我们进行了上万次尝试，掉败、总结、调剂方案，尔后再进行尝试。那段时候几近天天都如许循环往复轮回地工作着。”巩金龙回想说。

在研发进程中，巩金龙团队还面对着来自美国和日本同业的剧烈竞争。在这类压力和动力下，团队的科研人员天天都在和时候竞走。

终究他们颠末三年多的研究，实现了操纵太阳能、氢能等绿色能源，在暖和前提下进行二氧化碳的高效转化，成立爱游戏了新型的“光电催化二氧化碳还原”“二氧化碳加氢还原”路子，买通了从二氧化碳到液体燃料和高附加值化学品的绿色转化通道，实现了将二氧化碳还原为甲醇和其他碳氢燃料的新冲破。在转化进程中，其含碳产品的产率高达92.6%，此中甲醇的选择性为53.6%，到达世界领先程度。相干研究功效作为封面热门论文，在《德国利用化学》《能源与情况科学》等国际知名期刊上颁发。

二氧化碳矿化效力为世界最高程度

在根本性研究走在前沿的同时，巩金龙团队也致力在二氧化碳矿化转化等现实利用方面的研究。巩金龙传授诙谐地说：“我们的研究不克不及都这么高冷，也要接地气呀。”

这个“接地气”的研究就是针对今朝二氧化碳转化进程经济性欠安的状态，经由过程“离子液体协同催化转化”“非碱性矿矿化操纵”等办法，利用更高效的催化剂，制备出高附加值的聚碳酸酯和钛白粉等邃密化学品，为二氧化碳矿化转化的财产化利用奠基根本。

巩金龙介绍，我国今朝每一年有2000万吨含钛、铝等成份的炼钢高炉渣没法获得操纵。他们的手艺可以在矿化固定二氧化碳的同时，高效收受接管钛、铝等金属元素，而矿化进程中获得的高纯度钛白粉可以利用在染料建造，实现了高炉渣的资本化充实操纵。今朝，这项手艺的二氧化碳矿化效力到达了200千克/吨（非碱性矿），为世界最高程度。现在，研究团队正在展开年处置300吨含钛高炉渣制备高纯度钛白粉的扩年夜实验。

（编纂：Nicola）