近日，华中科技大学化学与化工学院夏宝玉教授团队利用废旧电池将二氧化碳转化为具有高经济价值的甲酸，装置可高效稳定运行5000小时以上。该技术打破多项世界纪录并在国际著名学术期刊《自然》刊发。

1月31号，华中科技大学化学与化工学院夏宝玉教授团队研究成果“质子交换膜系统中持久的二氧化碳转化”（Durable CO2 conversion in the proton-exchange membrane system）在国际著名学术期刊《自然》刊发。

历时近5年时间，夏宝玉研究团队创建了质子交换膜二氧化碳电解系统，通过材料、装置、设计路线的创新，用酸性电解液和废旧铅酸电池将二氧化碳转化成了甲酸。

夏宝玉表示，高选择性、稳定性地得到某一种产物，是化学领域研究里最难的问题。此次研究就实现了二氧化碳电解高效、稳定，在多项指标上打破了世界纪录。“高效可以说是打破了纪录，稳定更是遥遥领先。在碱性电解质里面，二氧化碳到甲酸的反应转化率不会超过50%；我们这个酸性的技术路线利用率超过91%，利用率这项指标我们打破了纪录。第二个就是它的选择性可以到95% 以上是非常领先的。最后一个就是稳定性，我们在实验室里面的稳定运行的时间超过5200个小时。”

夏宝玉团队还考虑到了利用废旧铅酸电池过程中的安全问题。铅如果经过溶解变成铅离子会产生危害，而铅酸电池中的铅沉淀成了硫酸铅，溶解能力非常弱。夏宝玉介绍，“我们这个体系里，硫酸铅和二氧化碳会反应生成碳酸铅，不容易被溶解，不会变成离子泄露出去。”

夏宝玉介绍，二氧化碳电解会产生二十多种产物，这些产物有的可以制成化学品，有的可以作为燃料，不仅具备生态价值，还能创造可观的经济价值。比如此次研究中制取的甲酸在燃料电池、医药领域等都有广泛用途。“甲酸它的市场价值，《自然》杂志上我们采用了美国能源部的标准，乐观的话我们可以获得240美元一吨的价格。更长远的，我们把二氧化碳作为整个能源的载体循环，它可以作为绿电，那我们的收益还会更高，将近400 美元一吨的收益。”夏宝玉说。

高效、稳定，安全，“把论文写在祖国大地上”，指日可待。夏宝玉说，过去他们主要是做基础研究，现在希望能将研究成果转化，服务国家科技创新。“目前我们正在和我国能源头部企业合作，往中试水平进一步去研究，我希望很快在产业里面能够达到示范的一个规模，给涉及到能源和碳排放的行业带来全面的革新。”

融媒体记者：张昀 卫未

通讯员：高翔

编辑：吕艳丽