二氧化碳“变”汽油，比“水变油”还牛！

    小编从中国科学院获悉，中科院大连化学物理研究所孙剑、葛庆杰研究员团队发现了CO2高效转化新过程，并设计了一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，首次实现了二氧化碳（CO2）直接加氢制取高辛烷值汽油，相关过程和催化材料已申报多项发明专利。
    该研究成果2日发表于英国学术刊物《自然通讯》杂志上，被誉为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
    二氧化碳加氢“变”汽油
    《自然通讯》是全球排名第三的多学科类期刊，仅次于《自然》和《科学》。该刊2010年创刊时为混合型期刊，出版开放获取及订阅形式的论文，每月收到的投稿约1500篇。该刊发表的所有科学研究都代表着某一领域具有重要意义的研究进展，这涵盖生物学、物理、化学和地球科学等学科。
    难题：CO2的活化与选择性转化
    在自然界中，植物从空气中吸收CO2，经光合作用转化为有机物和氧气，该过程缓慢，所以一直以来化学家们努力想通过化学方式回收利用CO2。
    如果以CO2作为原料生产汽油，将是一种潜在替代化石燃料的清洁能源策略，不仅可有效降低CO2造成的温室效应，还可减轻对传统化石能源的依赖。

二氧化碳“变”汽油，比“水变油”还牛！

科学家解释，用CO2作为原料生产汽油是一种潜在的替代化石燃料的清洁能源策略，但CO2的活化与选择性转化是个难题。
    孙剑说：“相比于更活泼的‘孪生兄弟’一氧化碳，二氧化碳分子非常稳定，难以活化，与经典的费托合成路线相比，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，而很难生成长链的液态烃燃料。”
    技术优势
    据科学网5月3日报道，为了解决这一问题，研究团队设计了一种高效稳定的Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂。
    孙剑介绍，这种催化剂有三个优势：
    一是，在接近工业生产的条件下，该催化剂实现了甲烷和一氧化碳的低选择性，烃类产物中汽油馏分烃（C5-C11）的选择性达到78%，有利于大规模生产；
    二是，这种方法生产的汽油排放能满足环保要求，汽油馏分主要为高辛烷值的异构烷烃和芳烃，基本满足国V标准对苯、芳烃和烯烃的组成要求；
    三是，该催化剂还具有较好的稳定性，可连续稳定运转1000小时以上，显示出潜在的应用前景。
    此外，对CO2直接转化制取汽油的反应途径研究表明，对多活性位结构及其亲密性效应（proximity effect）的精准调控是实现CO2加氢制汽油的关键。
该技术不仅为CO2加氢制液体燃料的研究拓展了新思路，还为间歇性可再生能源（风能、太阳能、水能等）的利用提供了新途径。

对于这个技术突破大家怎么看。我先谈谈我的看法：CO2和氢气在催化剂作用下生成汽油，从能量守恒上来看，CO2和氢气合成汽油的过程是需要热能的，热能使得CO2和氢气合成变成汽油（C5~C11）的化学能，并且热量转变成化学能的转化率还不是百分之百。提供CO2和氢气合成所需要的热量还是需要通过排放CO2而获得，不管这个热能是采用化学矿石燃烧还是电能加热，都需要排放CO2才行。然后热能变成化学能之后，再燃烧，再次产生CO2，然后CO2再出来合成汽油。就好像CO2在整个循环过程中，只不过是能量的搬运工而已，并不能真正的将大气中的CO2都利用转化掉。我看到这个的时候，第一想法是感觉能够有效降低大气中的温室气体含量的问题，后来再仔细一想，也许是我误解了，这个并不一定能降低大气中温室气体含量，只是让大气中温室气体含量上升的速度变慢了而已。

利用二氧化碳加氢转化成烃类的技术，只有在能够极便宜地取得氢来源的前提下才可能有实际意义，一些不懂化学热力学与化学动力学的人，见到个减少二氧化碳排放的消息就开始热血沸腾，那是一种无知的表现。

同样根据能量守恒，二氧化碳变成汽油所需要的能量=燃烧还是变成二氧化碳所释放的能量。
哪怕就这样看也没有效益。况且工业生产哪能达到能量100%转化

所以二氧化碳变成汽油在我看来就是个笑话，除非能大量借用自然能源（风能、太阳能、地热能）进行转化

确实厉害了！

解决H2源是关键，要是能开发出光催化催化剂那就更牛了！

不管是CO2合成油需要的能量，还是制氢需要的能量，都是要通过排放CO2来获得，这样算来，从CO2消费上看，对于减少温室气体排放上，可能并没有什么效果。

这个肯定厉害了，竟然可让二氧化碳做原料，看来地球有救了

哪个会搞这个？
这课题选得，也是没shei了，从二氧化碳来，烧出来还变成二氧化碳。这中间不需要耗能？不还是排放更多的二氧化碳吗？
有那闲功夫，直接烧氢气不更好？

换个思路，该工艺作为一种储能方式，太阳能、风能发电不稳定，电网不愿意要这种电，用于该工艺生产挺好

这么难活化的东西，催化剂活性得多高？对于CO2这种高稳定性物质的处理，人工处理过程可能会带来更多的熵增，个人推荐交给地质化学家来处理，把地球内部当成一个大的反应器。

主要还是能量来源问题吧。如果把弃风弃光这些不易储存的能量，用于此技术也许可行。
同时，我一直在担心另外一个问题，就是水风光电的问题。大家都知道，地球是个生态圈，公转自转加生态循环，水风光能量利用的多了，是否会对地球自身的生态循环造成改变，进而对公转自转产生微不可查但不可逆转的影响

这是黑科技吧

廉价氢气哪里来？风能和太阳能的材料制造过程是不是也需要排放二氧化碳？想想就愁

原理上可不可行不知道，经济上肯定不可行，还是研究怎么提高太能能利用效率和高效能量存储设备吧。

如果有便宜的氢来源，何必与二氧化碳合成油？燃氢电池多好，只生成水，环保多了去

在实验室里实现了，毕竟撇开其他不说，理论上还是一个重大突破，只是实验室实现离工业化和规模化还有很大的距离，这个距离也许还是一条鸿沟，需要一代代人努力。至少这个试验为我们电亮了一盏灯，指明了一个方向。所以还是应该对这个给予一定的肯定的，不能全盘否决掉

pyp222 发表于 2017-5-11 10:15
在实验室里实现了，毕竟撇开其他不说，理论上还是一个重大突破，只是实验室实现离工业化和规模化还有很大的 ...

这个讨论不是说什么全盘否定，大家讨论的焦点实际是理论科学与应用科学的差距。

应用科学必须考虑可行性，必须考虑成本与对环境的附加影响。

wangxineng 发表于 2017-5-10 15:11

                               
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如果有便宜的氢来源，何必与二氧化碳合成油？燃氢电池多好，只生成水，环保多了去

也是，只是现在氢气的储存不知道是怎么个状态？