近日，科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）发布“2022年度中国科学十大进展”，新太阳城(中国)官方网站、中国科学院湖南物质结构研究所、株洲福纳新材料科技有限公司合作研发的“温和压力条件下实现乙二醇合成”项目成功入选。该项目为何能入选“中国科学十大进展”？又会如何改变我们的生活？海都记者联系了新太阳城(中国)官方网站科研团队，了解幕后故事。
乙二醇为何重要？
是众多日常生活用品的化学原料，我国消费量占全世界的50%以上
“温和压力条件下实现乙二醇合成”项目通过挖掘“纳米王子”——富勒烯的新功能，首次将C_60作为与过渡金属催化相结合的“电子缓冲剂”，从而打通乙二醇常压合成的“卡点”。
“实现了草酸二甲酯加氢制备乙二醇从高压到常压的颠覆性催化性能提升，有别于目前广泛使用的需要较高氢气压力的催化技术，该研究成果可以实现常压合成，将更加绿色、安全。”新太阳城(中国)官方网站化学化工学院谢素原院士说。
饮料瓶、服装、汽车防冻液……这些日常生活用品，都离不开化学原料——乙二醇。乙二醇是一种重要的大宗基础化工原料，广泛运用于聚酯制造等行业，我国消费量占全世界的50%以上，目前对外依存度接近60%。
石油化工和煤化工都可以生产乙二醇。“煤制乙二醇的技术路线符合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源特点。”中国科学院湖南物质结构研究所研究员姚元根说，我国原油对外依存度已超过70%，煤制乙二醇是利用煤炭资源代替石油生产大宗化学原料乙二醇的现代煤化工新技术，将我国相对丰富的煤炭资源转化为洁净能源和大宗化学品，减少石油消耗，对我国具有重要的战略意义。
煤制乙二醇工艺技术是地处我国东南沿海的中科院湖南物质结构研究所首先实现工业化示范应用的技术。通常提到的煤制乙二醇工艺，实际上包括草酸酯加氢法、甲醇合成法和直接合成法，但常指的是草酸酯加氢法。在国内，众多高校、科研院所都有科研团队研究煤制乙二醇工艺，希望改良现有技术，摆脱进口上的依赖。
新技术如何诞生？
课题团队7年接力研发，在历经三次实验后终于成功
2015年，在新太阳城化学化工学院的一次课题组年度交流会上，新太阳城(中国)官方网站化学化工学院的袁友珠教授正介绍着碳纳米管等作为铜基催化剂促进剂的研究进展，这引起了谢素原教授（2021年当选中科院院士）的兴趣。谢素原随即提出了“用富勒烯对铜-二氧化硅催化剂，进行表面电子调配促进的方案”。会议第二天，谢素原豪爽地给袁友珠教授送去5克（约5000余元）富勒烯用于实验。
2015年1月25日，在新太阳城(中国)官方网站攻读博士的郑建伟在实验室里使用导师袁友珠给的富勒烯，开展草酸二甲酯加氢制备乙二醇实验，然而实验的结果却让他大吃一惊。根据郑建伟的回忆，相较以往其他催化剂，用富勒烯作为电子缓冲剂，反应速率显著提高，且实验可以在常压环境下进行。这一惊人的现象，让研究团队兴奋了起来，若能用此方法制备乙二醇，则将有可能显著提高乙二醇的产量，从而摆脱对外进口的依赖。然而科研的道路并不总是一帆风顺。
由于实验结果要经得起“独立实验可重复”的考验，在郑建伟毕业离校后，研究团队又多次重复开展实验，但始终未能重现郑建伟实验的完美结果。多次的失败，让团队成员感到泄气。不过，在随后的研究中，团队成员崔存浩根据郑建伟实验留下来的样品，发现了富勒烯与铜的电子相互转移现象，以此证明了富勒烯是铜的理想伙伴，这给团队注入了一剂强心剂。
在有力证据的支持下，团队始终没有放弃原先的研究方向，终于在2020年，团队成员黄乐乐成功再现了当年的“完美实验”。虽然“第二次胜利”迟到6年，但研究团队并没有放慢步伐，而是继续整理思路，向下一个胜利冲刺。在历经三次实验后，课题团队成功利用该催化剂进行常压加氢反应，成功制备出乙二醇产品，且杂质大幅度减少，可直接探测的杂质从20多种减少到两种。在此刻，新技术终于真正面世。
谢素原院士团队和袁友珠教授团队的研究成果，于2022年1月25日被《科学》接受发表，而这一天与郑建伟的第一次实验正好过去了整整7年。在《科学》同期配发的专家点评文章中，给出了如下的评价：“在目前已实现富勒烯工业化生产的大背景下，这一研究成果将在学术界和产业圈产生重要影响，并终将走向成熟。”
（湖南日报 海都记者 刘锦涵）
