我国科学家研发出新型催化剂 助力煤化工产业绿色高效发展

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新华社北京5月19日电（记者张泉、王莹）催化剂在化学工业中发挥着至关重要的作用。我国科研团队在煤基合成气（一氧化碳和氢气的混合气）直接转化为低碳烯烃领域研发出新型催化剂（OXZEO双功能催化剂），让催化反应更加高效精准，助力煤化工产业更加绿色、高效发展。

记者从中国科学院获悉，该研究由中国科学院大连化学物理研究所潘秀莲研究员、包信和院士研究团队与中国科学技术大学研究团队合作完成，相关成果19日在国际学术期刊《科学》在线发表。

OXZEO双功能催化剂。（中科院大连化物所供图）

“催化反应是在催化剂的加速下，将原料（反应物）转化为产品（目标产物）的过程。我们希望反应物能够尽可能多地被转化（高转化率），而且尽可能精准地转化成为我们需要的目标产物、减少副产品（高选择性）。”潘秀莲介绍，然而，大多数情况下，反应物的转化率和目标产物的选择性往往此消彼长。实现高转化率和高选择性兼得，一直是催化研究工作者努力的方向。

据介绍，2016年，潘秀莲、包信和团队在研究煤基合成气直接转化为低碳烯烃过程中，成功创制了OXZEO催化体系，在国际上首次实现了一氧化碳转化率为17%时，低碳烯烃选择性高达80%，突破了该领域经典费托技术路线58%的选择性理论极限，同时具有低耗水和低碳排放的优势。

OXZEO双功能催化剂打破煤基合成气制低碳烯烃反应中转化率-选择性的“跷跷板”。（中科院大连化物所供图）

此后，研究团队潜心研究、持续创新，创制了新一代OXZEO双功能催化剂，在保持低碳烯烃选择性大于80%（最高为83%）的条件下，一氧化碳的单程转化率最高达到85%，并实现了低碳烯烃收率达48%的国际最好水平。

“未来该技术将进一步与利用可再生能源制备的绿氢相结合，发展出我国独创的低耗水、低碳排放的新型煤化工体系，助力保障国家能源、资源安全和‘双碳’目标的实现。”包信和说。