綠色化學如何助力「綠色發展」？許群：新材料可以提高能源利用效率

2020-12-09 人民網科普

近日，鄭州大學河南先進技術研究院執行院長許群接受人民網採訪，詳細介紹了綠色化學與材料發展之間的聯繫。她表示，綠色化學是一個新興的技術，在保護人類賴以生存的環境、節省資源和能源、實現可持續發展具有重要意義。

許群教授一直致力於綠色化學與材料製備的相關研究領域。目前她的團隊正在開展的研究是利用超臨界二氧化碳（CO2）製備先進的能源轉化和存儲材料。

眾所周知，化石能源支撐著現代工業，造成了CO2的大量排放，使得能源需求與減少CO2排放間的矛盾日益突出。因此，如何一方面減少CO2的排放，另一方面將CO2合理和有效利用，是一個十分重要的科學問題。

許群介紹，傳統有機溶劑多具有毒性、汙染環境，危害人體健康。將溫室氣體CO2轉化為超臨界CO2，即可將CO2變廢為寶，形成一種綠色溶劑，有效地替代傳統的高揮發性有機溶劑，降低其排放。

利用超臨界CO2，可以實現傳統有機溶劑無法實現的功能。超臨界CO2作為一種CO2循環利用的綠色化學方法，可以用在新型納微材料的構築上，既能實現CO2減排，又能滿足能源需求。因為新型納微材料的構築可以有效地利用光、電、太陽能等可持續能源，但通常很多材料只能吸收部分太陽光，而利用超臨界CO2製備二維非晶材料可以全波段吸收太陽光，從而使太陽能資源的利用更加充分和有效。

另外，許群團隊所製備的相對簡單、便宜的二維非晶納米片和量子點具有強烈的局域等離子共振現象，可以顯著增強表面拉曼效應，在生物醫學領域具有廣泛的應用前景。

許群還提到他們團隊製備異質結構材料的應用優勢，「太陽能利用有一個方向是光解水產氫，我們研究製備的材料可以極大提高光解水產氫的效率。」

當提到更多綠色化學的應用，許群說：「我們很關心固體廢棄生物原料的處理，我們的技術可以將廢棄的農作物，比如麥秸杆、花生皮等廢料，進行資源化利用，變成儲能材料，用在鋰離子電池、超級電容器等方面。」

最後，許群表示，「綠色化學是一個新興的技術，在保護人類賴以生存的環境、節省資源和能源、實現可持續發展具有重要意義。」

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