离子液体研究部

　　离子液体与低碳能源研究部面向国家“双碳”战略目标以及行业重大需求，以离子液体为核心，布局低碳、负碳、零碳三大技术群，2021年取得了系列进展和成果。

　　围绕离子液体，获得Z键理论新认识及界面调控规律。结合多尺度模拟和先进实验表征，提出了重叠因子Z键强弱新理论，阐明了准液体固液界面二维离子岛的竞争生长机理，发现了边缘极化诱导的高选择性气体捕集规律，构建了限域离子液体关联性界面调控的热力学模型，获得了离子定向输运及其强化传质的新机制，设计开发了高效CO2捕集和转化新型催化剂，为绿色工艺创新和过程调控提供了新方法和新途径。相关研究成果发表在Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mat., Chem. Sci., Energy Storage Mater., J. Mat. Chem. A.等国际期刊上。

　　瞄准技术前沿，推动绿色低碳技术转化落地。突破了高活性高稳定性离子液体催化剂开发、气液均布大型反应器研制、反应分离耦合集成优化等关键技术难题，建立了10万吨/年CO2制备DMC/EG工业装置并于2021年顺利开车，实现了满负荷稳定运行，产品质量达到电池级标准，形成了具有自主知识产权的成套技术成果；突破了高性能离子液体吸收剂设计、离子液体传质效率低的难题，升级了1.3亿标方/年离子液体法钼酸铵尾气氨分离工业装置并稳定运行；突破了煤基醋酸法MMA百吨级催化剂的工程制备难题，建成了万吨级工业装置，极大拓展了MMA及下游产业的发展空间。上述系列创新技术的应用，为我国化工行业及制造业的低碳化、高端化、绿色化发展提供了科技支撑。

　　立足国家战略，构建高端学术交流平台。与中石化燕山石化公司联合成立“碳中和绿色技术联合研发中心”，承担了中科院“碳中和重大咨询项目”专题三“不可替代化石能源预测”的咨询工作，提出拟重点发展的先进低碳技术、前瞻技术，为工业过程低碳绿色发展提供科学依据和技术支撑。依托离子液体专委会及CAS-TWAS 绿色技术卓越中心开展多元化、智能化的国内外会议交流活动，包括第七届亚太离子液体与绿色过程会议（APCIL-7）、绿色能源与产业发展战略高峰论坛、国际绿色技术培训班、绿色技术专题研讨会等，促进绿色技术的宣传建设和发展，实现绿色、低碳、高效、智能发展。

　　图1 10万吨级新宙邦DMC工业装置

　　Fig.1 100,000 t/a DMC/EG Industrial Plant (CAPCHEM)          

　　图2 “碳中和重大咨询项目”专题三咨询

　　Fig. 2 “Carbon Neutral major consultancy projects”Topic III

　　图3 第七届亚太离子液体与绿色过程会议

　　Fig. 3 The 7th Asia-Pacific Conference on Ionic Liquids and Green Process