中科院大連化學物理研究所最新Science!!

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• 【導讀】

化學工業中，85%以上的過程都依賴于催化劑來加速反應速率。但在大多數情況下，決定催化反應效率的兩個重要參數——反應物的轉化率和目標產物的選擇性往往相互糾纏，就像“蹺蹺板”一樣，轉化率提高了，選擇性就降低，此消彼長，無法同時兼顧。如何解開這種“糾纏”，打破“蹺蹺板”效應，實現更精準、更高效的催化，是催化基礎科學和應用研究的重要挑戰，也是催化研究工作者一直努力的方向。

二、【成果掠影】

近日，大連化學物理研究所潘秀蓮研究員、包信和院士團隊， 在Science上發表最新進展，揭示合成氣直接轉化領域長期存在的“高轉化率和高選擇性難以兼顧”瓶頸的科學根源，創新催化劑，“解開”主反應與副反應的“糾纏”。在國際上首次實現低碳烯烴選擇性和一氧化碳單程轉化率同時超過80%，低碳烯烴單程收率達48%，遠超目前國際最高水平27%。相關研究成果以“Disentangling the activity-selectivity trade-off in catalytic conversion of syngas to light olefins”為題在Science上發表。

三、【數據概覽】

圖1.?OXZEO合成氣制輕烯烴工藝中的活性-選擇性權衡。

圖2.?ZnCrO_x-GeAPO-18催化劑對合成氣轉化的催化性能。

圖3. ZnCrO_x-MeAPO-18合成氣轉化率的對比。

圖4. 與SAPO-18和MgAPO-18相比，GeAPO-18的酸性強度及其對催化性能的影響。

五、【成果啟示】

這一研究不僅創制了一種催化劑，更重要的是，這種通過活性中心分離，以及分子篩孔道和酸性位結構特性調控優化反應中間體傳輸與反應動力學，打破了催化反應‘蹺蹺板’效應的概念，對類似雙功能催化體系應該具有普適性，將會從基礎上推動分子篩催化研究領域的進一步發展。

原文詳情：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg2491

本文由圖圖供稿