中石大克拉瑪依校區(qū)首次在國際化學(xué)化工頂級期刊《Journal of the American Chemical Society》發(fā)表低碳烷烴脫氫最新研究成果
發(fā)布時間:2025-09-30 | 來源：克拉瑪依校區(qū) | 瀏覽量：
近日，中石大克拉瑪依校區(qū)工學(xué)院劉堅(jiān)、宋衛(wèi)余團(tuán)隊(duì)聯(lián)合西班牙瓦倫西亞理工大學(xué)Patricia Concepcion團(tuán)隊(duì)合作在《美國化學(xué)會志》（《Journal of the American Chemical Society》，JACS）期刊發(fā)表題為“CO Adsorbates Induced Framework-Associated Low-Valence Co?? Sites in Co-ZSM-5 for Ethane Dehydrogenation”的研究論文，克拉瑪依校區(qū)為第一完成單位。
頁巖氣革命和“雙碳”目標(biāo)推動了低碳烷烴脫氫技術(shù)的迅猛發(fā)展，使其成為定向生產(chǎn)烯烴的主流路線。新疆地區(qū)具有豐富的頁巖氣儲量，該技術(shù)在新疆地區(qū)尤其重要。本研究揭示了一種氣氛誘導(dǎo)活化策略，該策略通過調(diào)控高硅Co-ZSM-5催化劑中Co位點(diǎn)的微環(huán)境，使其在脫氫反應(yīng)中的初始轉(zhuǎn)化率提高了三倍，并展現(xiàn)出優(yōu)異的再生穩(wěn)定性。原位光譜和元動力學(xué)模擬表明，0.50Co-Z5（340）中的Co2?位點(diǎn)從骨架中脫離，并向鄰近的Br?nsted酸位點(diǎn)遷移，形成骨架關(guān)聯(lián)的低價(jià)Co??物種。機(jī)理研究表明，Co??物種通過氧化加成機(jī)制催化乙烷C–H鍵斷裂，同時乙烯與H*耦合生成（直接路徑）。促進(jìn)的C–H鍵活化和容易的乙烯脫附解釋了該研究所報(bào)道的CO預(yù)活化催化劑在乙烷脫氫反應(yīng)中的優(yōu)異性能。基于該研究開發(fā)的催化劑已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了百公斤級放大生產(chǎn)及成型，目前正在開展百噸級工業(yè)示范。該技術(shù)將為新疆地區(qū)烯烴生產(chǎn)提供一條新型低碳路線。
這是學(xué)校克拉瑪依校區(qū)首次以第一單位在《美國化學(xué)會志》上發(fā)表研究論文，是學(xué)校工學(xué)院化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科建設(shè)工程的一項(xiàng)重要成果，對提升克拉瑪依校區(qū)在化工、化學(xué)領(lǐng)域和相關(guān)科研創(chuàng)新平臺的學(xué)術(shù)影響力具有積極作用。論文研究工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)、基金委重點(diǎn)項(xiàng)目及面上項(xiàng)目等資助。
《美國化學(xué)會志》由美國化學(xué)會創(chuàng)辦于1879年，是美國化學(xué)會的旗艦期刊，也是世界范圍內(nèi)遙遙領(lǐng)先的化學(xué)化工及相關(guān)科學(xué)領(lǐng)域期刊，該期刊致力于發(fā)表化學(xué)化工及相關(guān)領(lǐng)域中最重要的科研成果。
（編輯 李煜）
