碳排放会导致全球气候变暖，产生温室效应。同时会造成极端恶劣天气，譬如台风、高温、暴雨、泥石流、干旱等自然灾害，严重危害人类的生存环境。因此，减少碳排放迫在眉睫。
近日，江南大学化学与材料工程学院刘小浩教授团队宣布了重要成果：二氧化碳可再在温和条件下转化为乙醇。相关成果以题为“Rationally Designed Water Enriched Nano Reactor for Stable CO2Hydrogenation with Near 100% Ethanol Selectivity over Diatomic Palladium Active Sites”发表在国际顶级催化期刊ACS Catalysis上。
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乙醇可用于制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等，医疗上常用体积分数为70%~75%的乙醇作消毒剂。乙醇在化学工业、医疗卫生、食品工业、农业生产等领域都有广泛的用途。工业上一般采用粮食发酵法、合成法（乙烯水合），工艺路线复杂，并且制造过程中产生大量的二氧化碳。
科学家已经开发了多种途径将二氧化碳转化为乙醇，比如光催化、电催化以及间歇釜热催化。但这些方法都过于繁琐，且需要的条件过于严苛，不易实现工业应用。相较于上述技术途径，在连续流固定床反应器中，由于便捷的物质流和能量流管理，更容易实现。但目前的技术无法实现可控精准增碳定向生成乙醇，
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该团队构筑了纳米“蓄水”膜反应器，合成的催化剂结构类似一个胶囊，内部封装二氧化铈载体分散的双钯催化剂。
据介绍，胶囊的壳层具有高选择性，疏水修饰后，保证内部生成的水富集而产物乙醇可以溢出。其中的水环境可以稳定双钯活性位点，该催化剂能够实现温和条件下（3MPa，240℃）二氧化碳近100%选择性高效稳定转化为乙醇，这项技术是全球首创。
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二氧化碳在温和条件下转化为乙醇，如果能大规模应用在新能源和节能减排领域，将具有战略性的意义。首先可以有效减少二氧化碳的含量，另外，将废弃的二氧化碳转化为乙醇可以实现碳的资源化利用，提高能源和化工领域的可持续发展。
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