湖北日?qǐng)?bào)訊（記者文俊、通訊員楊婷婷）近日，中科院精密測(cè)量院與浙江大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)合作，在控制催化劑表面微觀環(huán)境中水物種的吸-脫附平衡的策略研究上取得重要進(jìn)展。該研究成果在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表。

　　費(fèi)托合成是以合成氣(一氧化碳和氫氣的混合氣體)為原料，合成碳?xì)浠衔锏倪^(guò)程，通常采用的是鈷基催化劑。鈷基費(fèi)托反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的水分子吸附在催化劑表面，遮蔽掉催化劑表面的一部分活性中心，限制了催化效能。

　　精密測(cè)量院鄭安民研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合浙江大學(xué)王亮、肖豐收研究團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)了在催化體系中物理混合超疏水材料聚二乙烯基苯，相較普通催化劑，聚二乙烯基苯大幅提升了水的擴(kuò)散速率，從而調(diào)控催化劑表面水分子的動(dòng)態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)對(duì)催化劑的性能調(diào)控。經(jīng)過(guò)這一優(yōu)化，在250°C和0.1MPa的溫和反應(yīng)條件下一氧化碳的轉(zhuǎn)化率提升到無(wú)疏水助劑體系的兩倍左右，達(dá)到63.5%。同時(shí)，烴類(lèi)產(chǎn)物中低碳烯烴的選擇性達(dá)到71.4%。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)高精度的理論模擬，從微觀層面進(jìn)一步研究通道潤(rùn)濕性對(duì)水?dāng)U散的影響，發(fā)現(xiàn)疏水通道與水分子之間的弱相互作用加速了水的逸出，從而改變催化劑表面的微觀環(huán)境，促進(jìn)水分子的脫附和抑制其再吸附，有效地讓催化劑活性中心釋放出來(lái)。

　　我國(guó)有富煤和貧油的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，費(fèi)托合成幫助人類(lèi)實(shí)現(xiàn)了從煤炭中獲得重要工業(yè)原料，緩解石油依賴(lài)的重大作用。該項(xiàng)研究實(shí)現(xiàn)了合成氣制備低碳烯烴過(guò)程中催化劑效率翻倍，同時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化了低碳烯烴的選擇性，這種新型催化體系不需要改造現(xiàn)有工業(yè)反應(yīng)路線(xiàn)，能夠高效率地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，展現(xiàn)出良好的工業(yè)應(yīng)用前景，對(duì)我國(guó)能源發(fā)展意義重大。

       媒體鏈接：http://news.hubeidaily.net/hubeidailyshare/#/index_share?contentType=5&contentId=1044358&cId=0