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Nature專訪中國科大曾杰教授:將工業(yè)廢氣二氧化碳轉(zhuǎn)化為電池燃料

來源:中國科學技術(shù)大學      2022-04-14
導(dǎo)讀:近日,中國科學技術(shù)大學合肥微尺度物質(zhì)科學國家研究中心和化學物理系曾杰教授接受了Nature的專訪,分享了他在二氧化碳催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的最新研究進展。該采訪以“Turning industrial CO2 into battery fuel”為題,發(fā)表在Nature的亮點專欄。

近日,中國科學技術(shù)大學合肥微尺度物質(zhì)科學國家研究中心和化學物理系曾杰教授接受了Nature的專訪,分享了他在二氧化碳催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的最新研究進展。該采訪以“Turning industrial COinto battery fuel”為題,發(fā)表在Nature的亮點專欄。

Nature專訪曾杰教授的網(wǎng)頁截圖

在采訪中,曾杰提到:十年前,學術(shù)界和工業(yè)界都質(zhì)疑二氧化碳催化轉(zhuǎn)化的成本問題;近年來,隨著催化技術(shù)的進步,以及可再生能源發(fā)電成本的降低,二氧化碳催化轉(zhuǎn)化技術(shù)迎來了大發(fā)展的機遇。

曾杰重點介紹了其團隊在二氧化碳電還原制甲酸方向的最新進展。曾杰認為,二氧化碳電還原制甲酸技術(shù)得以應(yīng)用的關(guān)鍵在于如何避免產(chǎn)物與電解液的分離提純,因為這部分成本占了總成本的70%以上。為此,曾杰教授團隊通過對催化劑和電催化裝置的迭代升級,開發(fā)了一種銅合金催化劑和固態(tài)電解質(zhì)反應(yīng)器,實現(xiàn)了從二氧化碳和水中直接制備純甲酸水溶液,大大節(jié)省了產(chǎn)物分離的成本。

在被問到其個人成長經(jīng)歷時,曾杰提到自己出生在河南省商城縣,他的父親是個勤于思考和動手的人,很好地保護了他的好奇心和創(chuàng)造力,為他種下了科學啟蒙的種子。曾杰教授在中國科學技術(shù)大學獲得了凝聚態(tài)物理學博士學位,到美國圣路易斯華盛頓大學從事博士后工作。2012年,曾杰教授回到中國科學技術(shù)大學進行獨立研究。從那時起,他的研究方向就聚焦于二氧化碳催化轉(zhuǎn)化技術(shù)。

曾杰表示,未來其團隊將與來自世界各地的大型碳排放企業(yè)如水泥廠、火力發(fā)電廠等進行合作,擴大二氧化碳制甲酸等高附加值化學品的生產(chǎn)規(guī)模,以使其能夠盡快實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。

曾杰認為,習近平總書記提出的“碳達峰 碳中和”目標為國內(nèi)堅持在二氧化碳催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的研究人員帶來了春天。2022年1月,中國科學技術(shù)大學成立了碳中和研究院,未來學校將依托這個研究院在碳循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域給予專項經(jīng)費支持。除了學校層面,在中科院、基金委、科技部,都有針對“雙碳”的項目部署,這些項目圍繞“雙碳”目標,鼓勵從生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)等方面推進多領(lǐng)域、多學科的交叉研究,從而推進經(jīng)濟社會向全面綠色發(fā)展轉(zhuǎn)型。

曾杰表示,在回國工作后的這十年間,他最自豪的成就是培養(yǎng)了一批朝氣蓬勃、干勁十足的青年學者??萍嫉倪M步既需要創(chuàng)新,又需要傳承。曾杰期待他培養(yǎng)的學生在未來會將二氧化碳催化轉(zhuǎn)化的研究持續(xù)下去,不斷向著“碳中和”的目標前進。

Nature專訪文章鏈接:https://www.nature.com/articles/d41586-022-00803-2


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