【湖北日报】精密测量院等在调控催化剂表面微平衡研究中取得重要进展 对我国能源发展意义重大

　　湖北日报讯（记者文俊、通讯员杨婷婷）近日，中科院精密测量院与浙江大学研究团队合作，在控制催化剂表面微观环境中水物种的吸-脱附平衡的策略研究上取得重要进展。该研究成果在国际学术期刊《科学》上发表。

　　费托合成是以合成气(一氧化碳和氢气的混合气体)为原料，合成碳氢化合物的过程，通常采用的是钴基催化剂。钴基费托反应过程中产生的水分子吸附在催化剂表面，遮蔽掉催化剂表面的一部分活性中心，限制了催化效能。

　　精密测量院郑安民研究团队联合浙江大学王亮、肖丰收研究团队，实现了在催化体系中物理混合超疏水材料聚二乙烯基苯，相较普通催化剂，聚二乙烯基苯大幅提升了水的扩散速率，从而调控催化剂表面水分子的动态平衡，实现对催化剂的性能调控。经过这一优化，在250°C和0.1MPa的温和反应条件下一氧化碳的转化率提升到无疏水助剂体系的两倍左右，达到63.5%。同时，烃类产物中低碳烯烃的选择性达到71.4%。在实验结果的基础上，研究团队通过高精度的理论模拟，从微观层面进一步研究通道润湿性对水扩散的影响，发现疏水通道与水分子之间的弱相互作用加速了水的逸出，从而改变催化剂表面的微观环境，促进水分子的脱附和抑制其再吸附，有效地让催化剂活性中心释放出来。

　　我国有富煤和贫油的能源结构特点，费托合成帮助人类实现了从煤炭中获得重要工业原料，缓解石油依赖的重大作用。该项研究实现了合成气制备低碳烯烃过程中催化剂效率翻倍，同时进一步优化了低碳烯烃的选择性，这种新型催化体系不需要改造现有工业反应路线，能够高效率地应用于生产实践，展现出良好的工业应用前景，对我国能源发展意义重大。

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