张超，张玉龙，朱明辉，孟博，涂维峰，韩一帆，

（1 化学工程联合国家重点实验室，华东理工大学，上海200237；2 先进功能材料制造教育部工程中心，郑州大学，河南郑州450001）

煤、石油和天然气等化石能源的开发与利用为人类的繁荣发展做出了重大贡献，但也导致大气中CO2浓度逐年攀升。根据美国夏威夷莫纳罗亚天文台（Mauna Loa Observatory） 观测的数据，截至2018 年7 月，大气中CO2浓度已达到410.8μL/L，该数值是工业革命前（18 世纪60 年代）278μL/L的1.48 倍[1]。CO2通常被认为是温室气体，会导致全球变暖和海洋酸化等问题[2-4]。根据政府间气候变化小组此前发表的评估报告，到21 世纪末大气中CO2的浓度或将达到560μL/L，届时全球平均温度将较工业革命时期上升1.5～4℃[5]；根据英国科学家杰伦特-塔林的研究结果，从工业革命时期至今，全球海水表层的pH已经降低了约0.3。如果海洋酸化问题持续加重，将导致大量海洋生物濒临灭绝[6-7]。由此可见，CO2的排放问题不容忽视。

我国是全球第一大CO2排放国。根据BP 公司统计数据，2017年我国CO2总排放量达92.33亿吨，其中钢铁、水泥、化工三大行业CO2排放量占全国碳排放总量的50%左右[8]。由于我国是一个“富煤、贫油、少气”的国家，约70%的能源消耗直接依赖于煤炭的燃烧与加工[9]。此外，我国对于石油和天然气的需求亦是逐年递增。根据中国石油新闻中心的报道，2018 年国内原油对外依存度达70.9%，天然气达43.4%[10]，考虑到工业周期性回暖叠加消费升级，我国对化石能源的需求依旧十分强劲[11]。由此可见，倘若我国对化石能源消耗不加以控制，CO2排放量将继续增加。……