中石大克拉瑪依校區首次在國際化學化工頂級期刊《Journal of the American Chemical Society》發表低碳烷烴脫氫最新研究成果
發布時間:2025-09-30 | 來源：克拉瑪依校區 | 瀏覽量：
近日，中石大克拉瑪依校區工學院劉堅、宋衛余團隊聯合西班牙瓦倫西亞理工大學Patricia Concepcion團隊合作在《美國化學會志》（《Journal of the American Chemical Society》，JACS）期刊發表題為“CO Adsorbates Induced Framework-Associated Low-Valence Co?? Sites in Co-ZSM-5 for Ethane Dehydrogenation”的研究論文，克拉瑪依校區為第一完成單位。
頁巖氣革命和“雙碳”目標推動了低碳烷烴脫氫技術的迅猛發展，使其成為定向生產烯烴的主流路線。新疆地區具有豐富的頁巖氣儲量，該技術在新疆地區尤其重要。本研究揭示了一種氣氛誘導活化策略，該策略通過調控高硅Co-ZSM-5催化劑中Co位點的微環境，使其在脫氫反應中的初始轉化率提高了三倍，并展現出優異的再生穩定性。原位光譜和元動力學模擬表明，0.50Co-Z5（340）中的Co2?位點從骨架中脫離，并向鄰近的Br?nsted酸位點遷移，形成骨架關聯的低價Co??物種。機理研究表明，Co??物種通過氧化加成機制催化乙烷C–H鍵斷裂，同時乙烯與H*耦合生成（直接路徑）。促進的C–H鍵活化和容易的乙烯脫附解釋了該研究所報道的CO預活化催化劑在乙烷脫氫反應中的優異性能。基于該研究開發的催化劑已經實現了百公斤級放大生產及成型，目前正在開展百噸級工業示范。該技術將為新疆地區烯烴生產提供一條新型低碳路線。
這是學校克拉瑪依校區首次以第一單位在《美國化學會志》上發表研究論文，是學校工學院化學工程與技術學科建設工程的一項重要成果，對提升克拉瑪依校區在化工、化學領域和相關科研創新平臺的學術影響力具有積極作用。論文研究工作得到了國家重點研發、基金委重點項目及面上項目等資助。
《美國化學會志》由美國化學會創辦于1879年，是美國化學會的旗艦期刊，也是世界范圍內遙遙領先的化學化工及相關科學領域期刊，該期刊致力于發表化學化工及相關領域中最重要的科研成果。
（編輯 李煜）
