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新疆科研團(tuán)隊(duì)在低碳烷烴脫氫領(lǐng)域取得重要研究成果

來源：科技日報(bào) 時間：2025-09-23 10:17

　　記者近日從中國石油大學(xué)（北京）克拉瑪依校區(qū)（以下簡稱中石大克校區(qū)）獲悉，該校工學(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)團(tuán)隊(duì)，在低碳烷烴脫氫研究領(lǐng)域取得重大突破。相關(guān)研究成果近期發(fā)表于國際頂級期刊《美國化學(xué)會志》上，為新疆烯烴生產(chǎn)提供了一條新型低碳路線，有望推動當(dāng)?shù)啬茉椿ぎa(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。

　　據(jù)了解，隨著頁巖氣革命和“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)，低碳烷烴脫氫技術(shù)已成為定向生產(chǎn)烯烴的主流路線。新疆頁巖氣儲量豐富，該技術(shù)的發(fā)展對當(dāng)?shù)刭Y源開發(fā)和產(chǎn)業(yè)升級尤為重要。

　　此次研究中，中石大克校區(qū)為第一完成單位。研究創(chuàng)新性地揭示了一種氣氛誘導(dǎo)活化策略，通過精準(zhǔn)調(diào)控高硅Co-ZSM-5催化劑中Co位點(diǎn)的微環(huán)境，使得乙烷脫氫反應(yīng)的初始轉(zhuǎn)化率提高了三倍，且展現(xiàn)出優(yōu)異的再生穩(wěn)定性。研究團(tuán)隊(duì)利用原位光譜和元動力學(xué)模擬發(fā)現(xiàn)，0.50Co-Z5(340)中的Co2?位點(diǎn)會從骨架中脫離，并向鄰近的Br?nsted酸位點(diǎn)遷移，從而形成骨架關(guān)聯(lián)的低價Co??物種。

　　機(jī)理研究進(jìn)一步表明，該物種通過獨(dú)特的氧化加成機(jī)制催化乙烷C–H鍵斷裂，同時乙烯與H*耦合生成，這一直接路徑極大地促進(jìn)了C–H鍵活化和乙烯脫附，解釋了CO預(yù)活化催化劑在乙烷脫氫反應(yīng)中的卓越性能。

　　據(jù)悉，目前基于該研究開發(fā)的催化劑已實(shí)現(xiàn)百公斤級放大生產(chǎn)及成型，百噸級工業(yè)示范也正在穩(wěn)步開展。這一成果不僅為新疆化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科建設(shè)增添了重要成果，也將有力提升新疆在化工、化學(xué)領(lǐng)域及相關(guān)科研創(chuàng)新平臺的學(xué)術(shù)影響力。

　　中石大克校區(qū)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，此次論文的發(fā)表，標(biāo)志著該校在低碳烷烴脫氫領(lǐng)域的研究成果獲得國際頂尖學(xué)術(shù)認(rèn)可。（梁樂 葉興隆 羅佳慶）

責(zé)任編輯：江蓬新