中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)謝毅院士領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)的成果“研制出將二氧化碳高效清潔轉(zhuǎn)化為液體燃料的新型鈷基電催化劑”名列榜首。其他入選的九項(xiàng)進(jìn)展分別為：開創(chuàng)煤制烯烴新捷徑;揭示水稻產(chǎn)量性狀雜種優(yōu)勢(shì)的分子遺傳機(jī)制;提出基于膽固醇代謝調(diào)控的腫瘤免疫治療新方法;揭示RNA剪接的關(guān)鍵分子機(jī)制;發(fā)現(xiàn)精子RNA可作為記憶載體將獲得性性狀跨代遺傳;研制出首個(gè)穩(wěn)定可控的單分子電子開關(guān)器件;構(gòu)建出世界上首個(gè)非人靈長類自閉癥模型;揭示胚胎發(fā)育過程中關(guān)鍵信號(hào)通路的表觀遺傳調(diào)控機(jī)理;揭示水的核量子效應(yīng)。

　　將二氧化碳在常溫常壓下電還原為碳?xì)淙剂希�是一種潛在的替代化石原料的清潔能源策略，并有助于降低二氧化碳排放對(duì)氣候造成的不利影響。實(shí)現(xiàn)二氧化碳電催化還原的關(guān)鍵瓶頸問題是將二氧化碳活化為CO2·-自由基負(fù)離子或其他中間體，這需要異常高的過電位。最近報(bào)道顯示基于金屬氧化物還原得到的金屬比通過其他方法制備的金屬催化活性要高，但是不清楚金屬氧化物如何改變了金屬的電催化活性，這主要是因?yàn)榻缑婧腿毕莸任⒔Y(jié)構(gòu)的存在影響了二氧化碳還原的活性。為了評(píng)估金屬和金屬氧化物兩種不同催化位點(diǎn)的作用，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)謝毅和孫永福研究組制備了四原子厚的鈷金屬層和鈷金屬/氧化鈷雜化層。他們發(fā)現(xiàn)在低過電位下，相對(duì)于塊材表面的鈷原子，原子級(jí)薄層表面的鈷原子具有更高的生成甲酸鹽的本征活性和選擇性。而部分氧化的原子層進(jìn)一步提高了它們的本征催化活性，在過電位僅為0.24伏下實(shí)現(xiàn)了10毫安每平方厘米的電流輸出超過40小時(shí)，且其甲酸鹽選擇性接近90%，這超過此前報(bào)道的金屬或金屬氧化物電極在同等條件下得到的結(jié)果。該研究工作有助于讓研究者重新思考如何獲得高效和穩(wěn)定的CO2電還原催化劑。相關(guān)研究論文發(fā)表在《自然》(Nature[529(7584):68-71])上。加州理工大學(xué)化學(xué)工程師Karthish Manthiram評(píng)論認(rèn)為：“這是一項(xiàng)基礎(chǔ)科學(xué)的突破。雖然它在進(jìn)入商業(yè)化使用之前還需要一段非常長的時(shí)間，但是目前這個(gè)階段的發(fā)展不管從哪個(gè)角度看都是積極樂觀的�！�

　　隨著環(huán)保意識(shí)的提高，清潔能源的需求益發(fā)強(qiáng)烈。科學(xué)家設(shè)想將二氧化碳在常溫常壓下電還原為碳?xì)湟后w燃料，是一種潛在的替代化石原料的清潔能源策略，它將有效降低溫室氣體的排放。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)謝毅和孫永福研究組所發(fā)現(xiàn)的新型鈷基電催化劑將這一轉(zhuǎn)化變?yōu)榭赡�，具有潛在的商業(yè)化前景。清華大學(xué)教授李亞棟(8812碩，中國科學(xué)院院士)認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)有助于讓研究者重新思考如何獲得大家夢(mèng)寐以求的、高效和穩(wěn)定的CO2電還原催化劑。

　　“中國科學(xué)十大進(jìn)展”遴選活動(dòng)由科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心舉辦，至今已成功舉辦12屆，旨在宣傳我國重大基礎(chǔ)研究科學(xué)進(jìn)展，激勵(lì)廣大科技工作者的科學(xué)熱情和奉獻(xiàn)精神，開展基礎(chǔ)研究科普宣傳，促進(jìn)公眾理解、關(guān)心和支持科學(xué)基礎(chǔ)研究，在全社會(huì)營造良好的科學(xué)氛圍。在職研究生網(wǎng)