近日，我所能源與環(huán)境小分子催化研究中心（509組群）鄧德會(huì)研究員、胡景庭副研究員團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)邀發(fā)表了綠色甲醇未來(lái)發(fā)展的前瞻性評(píng)述（Perspective）文章，系統(tǒng)闡述了綠色甲醇作為可持續(xù)燃料和多功能化學(xué)品，在推動(dòng)未來(lái)綠色能源轉(zhuǎn)型中的潛力與挑戰(zhàn)。
綠色甲醇作為一種清潔的液體燃料和化學(xué)品，其清潔、高效、可再生的特性對(duì)于推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的升級(jí)和實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展具有重要意義。在“雙碳”背景下，基于可再生能源制得的綠氫與排放的二氧化碳（CO2）為原料的綠色甲醇合成技術(shù)，正引發(fā)化學(xué)合成范式的轉(zhuǎn)變。該技術(shù)旨在將間歇性的可再生能源轉(zhuǎn)化為可儲(chǔ)存、可運(yùn)輸?shù)囊簯B(tài)燃料與化學(xué)品，并實(shí)現(xiàn)碳的閉環(huán)循環(huán)。然而，該技術(shù)仍面臨技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境可持續(xù)性等核心挑戰(zhàn)。
該評(píng)述針對(duì)綠色甲醇概念界定、CO2與氫氣（H2）來(lái)源、催化劑與工藝開(kāi)發(fā)，以及經(jīng)濟(jì)性評(píng)估等關(guān)鍵維度，系統(tǒng)梳理了CO2加氫制甲醇技術(shù)從過(guò)去、現(xiàn)在到未來(lái)的發(fā)展脈絡(luò)。該評(píng)述強(qiáng)調(diào)，實(shí)現(xiàn)綠色甲醇的經(jīng)濟(jì)可行性與環(huán)境可持續(xù)性，需要開(kāi)發(fā)更高活性、選擇性和穩(wěn)定性的催化材料，設(shè)計(jì)高效的反應(yīng)器以強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)，并優(yōu)化整個(gè)工藝流程及最大化能量利用效率；同時(shí)，應(yīng)該將技術(shù)創(chuàng)新與獲取低成本可再生能源和可持續(xù)碳源相結(jié)合，從源頭上降低生產(chǎn)成本和碳足跡。該評(píng)述旨在激發(fā)領(lǐng)域內(nèi)的批判性思考與創(chuàng)新性研究，為加速綠色甲醇合成技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化提供科學(xué)指導(dǎo)。
鄧德會(huì)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于二維催化材料表界面調(diào)控及其在能源與環(huán)境小分子催化轉(zhuǎn)化中的基礎(chǔ)科學(xué)和工業(yè)應(yīng)用研究。該團(tuán)隊(duì)此前報(bào)道了基于二維硫化鉬催化劑的低溫、高效、長(zhǎng)壽命的CO2加氫制甲醇（Nat. Catal.，2021）新途徑。目前，團(tuán)隊(duì)正致力于解決從催化基礎(chǔ)研究到工業(yè)放大過(guò)程中的科學(xué)和技術(shù)難題，助力CO2低溫加氫制綠色甲醇技術(shù)走向成熟。
相關(guān)文章以“Shaping the future of green methanol”為題，于近日應(yīng)邀發(fā)表在《化學(xué)-催化》（Chem Catalysis）上。上述工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。（文/圖 胡景庭、侯德山）
