二氧化碳和汽油，一个是导致气候变暖的温室气体，一个是人们日益依赖的宝贵能源，二者看似无关联，但在科学家眼中却变得密不可分。近日，中科院大连化物所孙剑、葛庆杰研究员团队发现了二氧化碳高效转化新过程，通过设计一种新型多功能复合催化剂，首次实现了二氧化碳直接加氢制取高辛烷值汽油。该研究成果于5月2日在英国《自然-通讯》(Nature Communications)杂志上发表，相关过程和催化材料已申报多项发明专利，被同行誉为“二氧化碳催化转化领域的突破性进展”。
在自然界中，植物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为有机物和氧气，该过程缓慢，所以一直以来化学家们努力想通过化学方式回收利用二氧化碳。如果二氧化碳可作为原料生产汽油，将是一种潜在替代化石燃料的清洁能源策略，不仅能有效降低二氧化碳造成的温室效应，还可减轻对传统化石能源的依赖。但二氧化碳的活化与选择性转化仍面临巨大挑战。相比于更活泼的孪生兄弟一氧化碳，二氧化碳分子非常稳定，难以活化，很难生成长链的液态烃燃料。
针对上述问题，化物所团队创造性地设计了一种高效稳定的多功能复合催化剂，通过多活性位的协同催化作用，在接近工业生产的条件下，该催化剂实现了甲烷和一氧化碳的低选择性，烃类产物中汽油馏分烃的选择性达到78%，远超文献报道结果。而且，汽油馏分主要为高辛烷值的异构烷烃和芳烃，基本满足国V标准对苯、芳烃和烯烃的组成要求。该催化剂还具有较好的稳定性，可连续稳定运转1000小时以上，显示出潜在的应用前景。这一新过程除可降低二氧化碳排放，还具有显著的经济效益。
