 《十三五新材料技术发展报告白皮书》申领 详情看这里→ 英国在将二氧化碳和甲烷直接活化成 液体燃料和化工产品方面取得突破  ▲将CO2和CH4转化为液体燃料和化工产品的 不同方法对比图 2017年10月6日，英国利物浦大学消息，该校的研究人员在将二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）直接转化为液体燃料和化工产品方面取得了重大突破，这将有助于在工业生产过程中减少温室气体的排放，同时产生有价值的化工原料。 在化学期刊《应用化学》（Angewandte Chemie）上发表的一篇论文中，报道了一种非常独特的等离子体合成工艺，在环境条件下（室温和大气压力），可直接将CO2和CH4高选择性地转化为更高价值的液体燃料和化工产品（如乙酸、甲醇、乙醇和甲醛）。 这是第一次展示这个工艺，因为在化学合成中，使用任何一步传统（例如，催化）工艺，避开高温、高能耗合成气的生产工艺和高压合成气处理，直接将这两种稳定且惰性的分子转化为液体燃料或化工产品是一个重大的挑战。 通过使用具有水电极和低能量输入的新型大气压非热等离子体反应器，实现了CO2与CH4的直接重整，在室温下一步合成了液体燃料和化工产品。 利物浦大学的电气工程与电子系的Xin Tu博士表示：“这些结果清楚地表明，非热等离子体提供了一种很有前景的解决方案，克服了在环境条件下，CH4和CO2直接转化为一系列战略重要性的化工产品和合成燃料的热力学障碍。在等离子体化学过程中引入催化剂，称为等离子体催化，可以调节目标化工产品的选择性。” “这是一项重大的突破性技术，在未来实现甲烷活化、CO2转换与利用、化学储能方面具有很大的潜力，这也与能源和化学工业有巨大的相关性，有助于应对全球变暖和温室效应的挑战。” 日本九州大学成功开发出 可结合燃料电池和太阳能电池的 新型催化剂 2017年10月5日，日本九州大学碳中和能源国际研究所（I2CNER）、兼大学院工学研究院的小江诚司主管教授的研究小组日前在与田中贵金属工业株式会社的共同研究中，成功开发出结合燃料电池与太阳能电池的新型催化剂。该研究是文部科学省研究费补助金·特别推进研究“通过氢化酶和光合作用的结合创新能源转换循环”的一部分，并于2017年10月5日公开发表在德国的学术杂志ChemCatChenm网页版。 作为新一代电池，燃料电池一直与太阳能电池分别进行研发。而在本研究中开发出了“结合了自然界的氢酶和光合作用功能的新催化剂”。采用这种催化剂，以氢为能源的燃料电池能驱动以水和光为能源的太阳能电池。该研究成果能为能源研究领域带来连锁的波及效果和极大的发展。 如上图所示，氢气的红色圆圈是基于氢化酶的燃料电池阳极（电子（e-）流出到外部电路的电极）；水的绿色圆圈是光合作用下的太阳能电池阳极；氧气的蓝色圆圈是基于呼吸（细胞色素c氧化酶）的阴极（从外部电路流入电子的电极）。 该催化剂能够在氢化酶型燃料电池模式和光系统II型太阳能电池模式之间切换的阳极催化剂。该催化剂作为一种阴极催化剂，与炭黑所负载的铂相连接，能还原分子氧，类似于细胞色素c氧化酶的作用。它们一起使得能够在两种模式之间切换的系统。 美国轻型材料国家实验室联盟正在征集 第二轮指导性资助协助项目 2017年10月6日，美国阿贡国家实验室发布消息表示，为加速新型轻量化技术的创新和采用，LightMAT（Lightweight Materials National Laboratory Consortium，轻型材料国家实验室联盟）正在征集第二轮指导性资助协助项目。  LightMAT由美国能源部（DOE）能源效率与可再生能源办公室支持，是由包括阿贡国家实验室在内的10个国家实验室组成的。LightMAT具有与轻质材料的开发和使用高度相关的技术能力，可以与寻求相关应用的组织进行合作，将行业研究团队与国家实验室的专业知识和设施相结合。 目前，LightMAT有意接收以下主题领域的项目提案： ●主题1：碳纤维复合材料的高速加工（预计1-3个，每项$500,000） 碳纤维复合材料代表了将汽车结构零部件质量降低70%的机会。然而，目前既有制造工艺的循环时间比业界可接受的要长，必须开发适用于汽车应用且可在不到3分钟的循环时间内制造的碳纤维复合材料，以在生产中得到广泛应用。LightMAT正在寻求行业的建议，开发生产低成本、大批量碳纤维复合材料汽车部件的方法。 ●主题2：不同材料的连接设计 （预计1-3个，每项$500,000） 为了增加使用多种轻质材料，有必要了解连接方法、工艺参数、部件设计和基材材料性能之间存在的独特关系。LightMAT正在寻求行业的建议，以创建设计指南并预测具体工艺技术的性能，从而挑战异种材料的连接，这将大大缩短轻质多材料结构的上市时间。 ●主题3：轻量化行业面临的挑战 （预计1-2个，每项$500,000） 这个主题为工业界提供机会，确定具有紧迫研发需求的技术，旨在快速实现轻型材料在车辆中的应用。 |
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