中科院大连化学物理研究所最新Science!!

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• 【导读】

化学工业中，85%以上的过程都依赖于催化剂来加速反应速率。但在大多数情况下，决定催化反应效率的两个重要参数——反应物的转化率和目标产物的选择性往往相互纠缠，就像“跷跷板”一样，转化率提高了，选择性就降低，此消彼长，无法同时兼顾。如何解开这种“纠缠”，打破“跷跷板”效应，实现更精准、更高效的催化，是催化基础科学和应用研究的重要挑战，也是催化研究工作者一直努力的方向。

二、【成果掠影】

近日，大连化学物理研究所潘秀莲研究员、包信和院士团队， 在Science上发表最新进展，揭示合成气直接转化领域长期存在的“高转化率和高选择性难以兼顾”瓶颈的科学根源，创新催化剂，“解开”主反应与副反应的“纠缠”。在国际上首次实现低碳烯烃选择性和一氧化碳单程转化率同时超过80%，低碳烯烃单程收率达48%，远超目前国际最高水平27%。相关研究成果以“Disentangling the activity-selectivity trade-off in catalytic conversion of syngas to light olefins”为题在Science上发表。

三、【数据概览】

图1. OXZEO合成气制轻烯烃工艺中的活性-选择性权衡。

图2. ZnCrO_x-GeAPO-18催化剂对合成气转化的催化性能。

图3. ZnCrO_x-MeAPO-18合成气转化率的对比。

图4. 与SAPO-18和MgAPO-18相比，GeAPO-18的酸性强度及其对催化性能的影响。

五、【成果启示】

这一研究不仅创制了一种催化剂，更重要的是，这种通过活性中心分离，以及分子筛孔道和酸性位结构特性调控优化反应中间体传输与反应动力学，打破了催化反应‘跷跷板’效应的概念，对类似双功能催化体系应该具有普适性，将会从基础上推动分子筛催化研究领域的进一步发展。

原文详情：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg2491

本文由图图供稿