近日，中國科學技術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)化領域的最新研究進展。該采訪以“turning industrial co2into 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得以應用的關鍵在于如何避免產(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。

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)化領域的研究人員帶來了春天。2022年1月，中國科學技術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)技術領域給予專項經(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。科技的進步既需要創(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。

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（微尺度物質(zhì)科學國家研究中心、化學與材料科學學院、科研部）