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提及二氧化碳(CO2)，一般人們認(rèn)為它如同廢柴，不僅沒多大用處，還是破壞氣候、導(dǎo)致全球變暖的罪魁禍?zhǔn)字弧Ｆ窨蒲腥藛T想了很多辦法對(duì)付它，將其囚禁(固化封存)、打進(jìn)水牢(鉆入海底)等。然而，在中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所研究員張香平眼里，CO2可是上好的原材料，價(jià)廉、易得。十幾年來(lái)，她所在的離子液體團(tuán)隊(duì)，在張鎖江院士的帶領(lǐng)下，一直琢磨如何高效轉(zhuǎn)化利用CO2，讓其變廢為寶。

對(duì)付固執(zhí)家伙，派活躍分子當(dāng)“說客”

CO2利用是全球重大戰(zhàn)略問題。歐盟2016年6月啟動(dòng)計(jì)劃將CO2利用作為重大研究方向;日本制定了CO2利用規(guī)劃路線圖;我國(guó)國(guó)家發(fā)改委、能源局在《行動(dòng)計(jì)劃》中將其列為重點(diǎn)攻關(guān)任務(wù)。但是，由于CO2分子存在不易活化、反應(yīng)路徑復(fù)雜、產(chǎn)品選擇性低等問題，其活化轉(zhuǎn)化已成為國(guó)際公認(rèn)的科學(xué)難題之一。

“CO2是空氣中常見的化合物，將其轉(zhuǎn)化利用并非易事。我們知道，CO2分子是由兩個(gè)氧原子與一個(gè)碳原子通過穩(wěn)固的雙鍵連接而成，要想一下子‘敲’開它們之間緊密鏈接的碳氧雙鍵，將其還原成氧和碳，是相當(dāng)費(fèi)勁的。”張香平在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說。

張香平進(jìn)一步解釋道，CO2直接進(jìn)行斷鍵活化，需要在高溫、高壓下才能進(jìn)行，但如果能找到其他的活躍分子去當(dāng)“說客”，比如環(huán)氧化合物，則可以誘導(dǎo)CO2的活化，使其轉(zhuǎn)化更加容易。除此之外，還需要增加一個(gè)“媒介”，即合適的催化劑，促使CO2高效轉(zhuǎn)化。

十年來(lái)，經(jīng)過不知多少次的實(shí)驗(yàn)摸索，研究團(tuán)隊(duì)逐漸找到不辱使命的得力“干將”——多活性位點(diǎn)協(xié)同作用的離子液體催化劑，其不僅可活化CO2雙鍵，還可讓與之反應(yīng)的環(huán)氧乙烷(EO)變得活躍而更加容易開環(huán)，這樣CO2和EO在一起，即可發(fā)生反應(yīng)合成重要的化工原料碳酸乙烯酯等。

張香平指出，進(jìn)一步通過化學(xué)鍵鏈負(fù)載，團(tuán)隊(duì)成功地制備出了固載化離子液體催化劑，避免了采用均相催化劑易于流失失活、催化劑回收困難和能耗高、影響產(chǎn)品質(zhì)量等難題。

妙招迭出，為高效利用提升價(jià)值

既已開發(fā)出高效催化劑，還需要與之匹配的反應(yīng)器，提供適宜發(fā)生反應(yīng)的場(chǎng)所。(華 凌)