韩国研究财团：“把棘手的二氧化碳变成高附加值化合物利用”

by Jeong Ilwoong

Published 31 Jul.2024 15:55(KST)

能够将被指为导致全球变暖元凶的二氧化碳转化并利用为高附加值化合物的技术已经被开发出来。

韩国研究财团31日表示，Sungkyunkwan University教授 Lee Hoyoung 研究团队利用一种新型可见光光催化剂（吸收可见光波段（400-700nm）的光以促进化学反应的物质），成功实现了由二氧化碳和甲醇生产二甲氧基甲烷（Dimethoxymethane）。

李孝英成均馆大学教授研究团队的研究成果示意图。韩国研究财团提供

目前，为了阻止全球变暖，世界各国正积极开展针对二氧化碳捕集、利用与封存的相关研究。

然而，在利用方面的技术开发由于从二氧化碳转化生产高附加值生成化合物的技术存在局限，正面临困境。

尤其是业界普遍认为，在不对副产物进行额外精制和分离的前提下，仅选择性制备高纯度化合物的二氧化碳捕集与利用技术（Carbon Capture Utilization，二氧化碳捕集及利用）开发具有绝对重要性。

在此背景下，研究团队利用 Lee Hoyoung 的“蓝色二氧化钛”（由两种晶相构成的二氧化钛中，仅将一种晶相还原而成的可见光光催化剂）催化剂（Ag, W-BTO）和太阳光，同时促进二氧化碳还原反应与甲醇氧化反应，从而生产出几乎不产生副产物的高纯度二甲氧基甲烷化合物。

二甲氧基甲烷是一种无色可燃性液体，具有沸点低、黏度小、溶解力强等特性，被用于航空燃料添加剂、香水、树脂、粘合剂、脱漆剂及保护性涂层、燃料调和等领域。

Lee Hoyoung 的蓝色二氧化钛催化剂，是在可在紫外线至可见光波段范围吸收光能的蓝色二氧化钛中掺杂促进二氧化碳还原的银纳米粒子和促进甲醇氧化的钨纳米粒子制备而成。

利用该催化剂生产出的二甲氧基甲烷，其纯度高达92.08%。

Lee Hyoyoung 教授。韩国研究财团提供

研究团队通过本研究提供了高效生产二甲氧基甲烷的路径，并通过对催化剂进行精细设计，提出了可将二氧化碳还原后与其他有机分子结合，从而合成高附加值化合物的可能性。

此外，由于该化合物生产过程中几乎不产生副产物，未来有望为实现碳中和作出贡献。

Lee Hoyoung 教授表示：“研究团队如同本次成功生产二甲氧基甲烷一样，将尝试多种合成方式，预计有助于解决被视为人类难题的二氧化碳捕集与利用技术的应用问题。此前研究一直停留在实验室反应规模，目前已进入面向技术商业化的示范测试阶段。”

另外，研究团队此次研究是在科学技术信息通信部和韩国研究财团推进的中坚研究项目资助下完成的。研究成果已于7月18日发表于科学领域国际学术期刊《Nature Communications》。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。