提及二氧化碳（CO2），一般人們認為它如同廢柴，不僅沒多大用處，還是破壞氣候、導(dǎo)致全球變暖的罪魁禍首之一。迄今科研人員想了很多辦法對付它，將其囚禁（固化封存）、打進水牢（鉆入海底）等。然而，在中國科學(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，價廉、易得。十幾年來，她所在的離子液體團隊，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。
對付固執(zhí)家伙，派活躍分子當“說客”
CO2利用是全球重大戰(zhàn)略問題。歐盟2016年6月啟動計劃將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；我國國家發(fā)改委、能源局在《行動計劃》中將其列為重點攻關(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)化已成為國際公認的科學(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分子是由兩個氧原子與一個碳原子通過穩(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，是相當費勁的?！睆埾闫皆诮邮芸萍既請笥浾卟稍L時說。
張香平進一步解釋道，CO2直接進行斷鍵活化，需要在高溫、高壓下才能進行，但如果能找到其他的活躍分子去當“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“媒介”，即合適的催化劑，促使CO2高效轉(zhuǎn)化。
十年來，經(jīng)過不知多少次的實驗摸索，研究團隊逐漸找到不辱使命的得力“干將”——多活性位點協(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，進一步通過化學(xué)鍵鏈負載，團隊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)的場所。（華 凌）
