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近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心和化學(xué)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(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。該采訪以“Turning industrial CO2 into battery fuel”為題，發(fā)表在Nature的亮點(diǎn)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(xué)術(shù)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(shù)的進(jìn)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(shù)迎來了大發(fā)展的機(jī)遇。

曾杰重點(diǎn)介紹了其團(tuán)隊(duì)在二氧化碳電還原制甲酸方向的最新進(jìn)展。曾杰認(rèn)為，二氧化碳電還原制甲酸技術(shù)得以應(yīng)用的關(guān)鍵在于如何避免產(chǎn)物與電解液的分離提純，因?yàn)檫@部分成本占了總成本的70%以上。為此，曾杰教授團(tuán)隊(duì)通過對(duì)催化劑和電催化裝置的迭代升級(jí)，開發(fā)了一種銅合金催化劑和固態(tài)電解質(zhì)反應(yīng)器，實(shí)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(gè)人成長(zhǎng)經(jīng)歷時(shí)，曾杰提到自己出生在河南省商城縣，他的父親是個(gè)勤于思考和動(dòng)手的人，很好地保護(hù)了他的好奇心和創(chuàng)造力，為他種下了科學(xué)啟蒙的種子。曾杰教授在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲得了凝聚態(tài)物理學(xué)博士學(xué)位，到美國圣路易斯華盛頓大學(xué)從事博士后工作。2012年，曾杰教授回到中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)進(jìn)行獨(dú)立研究。從那時(shí)起，他的研究方向就聚焦于二氧化碳催化轉(zhuǎn)化技術(shù)。

曾杰表示，未來其團(tuán)隊(duì)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(jìn)行合作，擴(kuò)大二氧化碳制甲酸等高附加值化學(xué)品的生產(chǎn)規(guī)模，以使其能夠盡快實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。

曾杰認(rèn)為，習(xí)近平總書記提出的“碳達(dá)峰 碳中和”目標(biāo)為國內(nèi)堅(jiān)持在二氧化碳催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的研究人員帶來了春天。2022年1月，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)成立了碳中和研究院，未來學(xué)校將依托這個(gè)研究院在碳循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域給予專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持。除了學(xué)校層面，在中科院、基金委、科技部，都有針對(duì)“雙碳”的項(xiàng)目部署，這些項(xiàng)目圍繞“雙碳”目標(biāo)，鼓勵(lì)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(jìn)多領(lǐng)域、多學(xué)科的交叉研究，從而推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(xué)者。科技的進(jìn)步既需要?jiǎng)?chuàng)新，又需要傳承。曾杰期待他培養(yǎng)的學(xué)生在未來會(huì)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(biāo)前進(jìn)。

Nature專訪文章鏈接：https://www.nature.com/articles/d41586-022-00803-2

（微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心、化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院、科研部）