加拿大的科技團隊居然利用二氧化碳來生產塑膠

塑膠是高分子聚合物， 我們常用的塑膠原料聚乙烯就是由乙烯聚合而成， 而世界先進國家乙烯生產中裂解原料大多以石腦油等輕質原料為主，

我國受原油供應的制約， 裂解輕質原料僅占50 %， 其餘50%是柴油(AGO) 餾分。 來自加拿大的一個科研團隊運用加拿大光源（Canadian Light Source）單位的設備與開發的獨有技術， 已經精確地找到最有效將二氧化碳（CO2）轉化為乙烯（ethylene）的條件。

首席研究員 Phil De Luna 表示， 由於這項實驗幾乎不可能曾在世界任何地方進行過，

因此團隊對於這項研究的結果感到非常興奮。 據瞭解， 這項研究的核心工作便是二氧化碳還原反應的過程， 在催化劑的輔助下， 透過電流和化學反應將 CO2 轉化為其他化學物質。 在這種反應中， 許多金屬都可以做為催化劑， 像是金、銀和鋅（zinc）便能夠生成一氧化碳， 而錫（tin）和鈀（paladium）可以生成甲酸， 銅則是能產生乙烯。

De Luna 指出， 銅是一種非常神奇的金屬， 因為它可以用來製造許多不同的化學物質， 像是甲烷、乙烯或是乙醇， 雖然要控制其製造是困難的， 但銅正是團隊想要的東西。

▲ Phil De Luna （左）負責設計、合成並測試催化劑， 進行電腦模擬運算；Rafael Quintero-Bermudez（右）則負責材料表徵與資料分析。

透過催化劑的設計， 團隊能夠最大程度的提高乙烯生產量， 同時將甲烷產量降至最低。 運用 CLS 高級科學家 Tom Regier 開發的獨特設備， 研究人員能即時研究整個二氧化碳還原反應過程中， 銅催化劑的型態、形狀以及化學環境。 研究的另一作者 Rafael Quintero-Bermudez 表示， 類似這樣的即時研究是前所未見的。 （這種獨特的測量方式， 讓團隊能夠探索許多與過程相關的研究問題， 並能夠討論該如何改進整個過程。 ）

透過研究中確認乙烯生產最大化的精確條件， 團隊便能調整催化劑來達成目的， 而在經過許多失敗的嘗試後， 團隊最終還是達成了他們要的關鍵成果。 目前這項研究已公佈在《自然》系列旗下最新冠名期刊《自然─催化》（Nature Catalysis）。

如果實驗達到理想預期， 那麼接下來我們大氣中的二氧化碳將不再是讓人嗤之以鼻的溫室氣體， 而是變身成為能源氣體。