我國研發(fā)出新型催化劑 助力煤化工綠色高效發(fā)展

催化劑在化學(xué)工業(yè)中發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。我國科研團隊在煤基合成氣(一氧化碳和氫氣的混合氣)直接轉化為低碳烯烴領(lǐng)域研發(fā)出新型催化劑(OXZEO雙功能催化劑)，讓催化反應更加高效精準，助力煤化工產(chǎn)業(yè)更加綠色、高效發(fā)展。

據中國科學(xué)院消息，該研究由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所潘秀蓮研究員、包信和院士研究團隊與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究團隊合作完成，相關(guān)成果5月19日在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線(xiàn)發(fā)表。

“催化反應是在催化劑的加速下，將原料(反應物)轉化為產(chǎn)品(目標產(chǎn)物)的過(guò)程。我們希望反應物能夠盡可能多地被轉化(高轉化率)，而且盡可能精準地轉化成為我們需要的目標產(chǎn)物、減少副產(chǎn)品(高選擇性)。”潘秀蓮介紹，然而，大多數情況下，反應物的轉化率和目標產(chǎn)物的選擇性往往此消彼長(cháng)。實(shí)現高轉化率和高選擇性兼得，一直是催化研究工作者努力的方向。

據介紹，2016年，潘秀蓮、包信和團隊在研究煤基合成氣直接轉化為低碳烯烴過(guò)程中，成功創(chuàng )制了OXZEO催化體系，在國際上首次實(shí)現了一氧化碳轉化率為17%時(shí)，低碳烯烴選擇性高達80%，突破了該領(lǐng)域經(jīng)典費托技術(shù)路線(xiàn)58%的選擇性理論極限，同時(shí)具有低耗水和低碳排放的優(yōu)勢。

此后，研究團隊潛心研究、持續創(chuàng )新，創(chuàng )制了新一代OXZEO雙功能催化劑，在保持低碳烯烴選擇性大于80%(最高為83%)的條件下，一氧化碳的單程轉化率最高達到85%，并實(shí)現了低碳烯烴收率達48%的國際最好水平。

“未來(lái)該技術(shù)將進(jìn)一步與利用可再生能源制備的綠氫相結合，發(fā)展出我國獨創(chuàng )的低耗水、低碳排放的新型煤化工體系，助力保障國家能源、資源安全和‘雙碳’目標的實(shí)現。”包信和說(shuō)。