近日，从华中科技大学传来消息，庞元杰教授团队历时四年，以二氧化碳为原料高效制备醋酸，揭开了“零碳”制造梦想的一角，研究成果多项指标大幅打破世界纪录。该团队以“零碳”制造为目标，从醋酸开始着手，使用清洁可再生电能不仅让生产醋酸的过程中不产生二氧化碳，还能够消耗二氧化碳制备醋酸。
　　据介绍，醋酸，又名乙酸，是一种重要的有机化工原料，制造化纤衣物、香水香氛、塑料加工品等都需要大量使用这一原料。传统方法生产醋酸通常采用化学合成或淀粉发酵法，用这些方法，“每生产1千克醋酸会排放约1.6千克二氧化碳”。我国作为全世界第一大醋酸生产国，醋酸年产量超过800万吨，给生态环境治理带来了很大压力。
　　庞元杰教授团队以醋酸为目标产物，联合多伦多大学E.H.Sargent小组、武汉理工大学麦立强小组，通过电催化二氧化碳还原技术，开展醋酸的“零碳”制造。
　　“这项研究的一个难题就是在电解二氧化碳得到的20余种产物中，精准得到我们想要的东西。”庞元杰介绍，为了稳定醋酸的生成率，研究团队要解决的首要问题是反应装置的设计与搭建，其次是催化剂的选择。
　　该团队利用高压装置和催化剂上的创新，以电催化二氧化碳还原技术为基础，采用“两步法”二氧化碳还原途径，稳定住醋酸反应路径的关键中间基团，最终高产率合成了醋酸。
　　“不仅是醋酸这类羧酸类化学品，烃类、醇类等重要化学品也有望实现‘零碳’制造。”谈及未来，庞元杰表示该团队将利用上述技术，让二氧化碳在医药、燃料、化工原料的生产过程中得到更广泛的应用。
　　他举例说，比如将太阳能发电板发出的电能转换为便于储存的燃料化学能，再将燃料化学能有序释放，实时满足生活和生产的各种用能需求。再比如，选用合适的催化剂进行乙醇（酒精）的生产，从而摆脱对以农作物为原料生产乙醇的依赖，减少对土地和粮食的资源消耗，使乙醇能够更大范围地应用于清洁能源。 （李思辉 高翔 廖鑫）