【让费托合成更“从容”，新策略助力能源和化工安全保障】#科技前线#

我国能源结构特点是“富煤、贫油、少气”，发展以合成气为中间体的转化技术，对保障能源安全和推动化工原料多元化具有重要意义。

近日，中国科学院大连化学物理研究所科研团队在合成气制低碳烯烃方面取得重要进展，团队提出了一种基于费托合成体系的催化新策略，实现了合成气在温和条件下（250–260℃，0.1MPa）向低碳烯烃的高效转化。

传统技术瓶颈

费托合成，是以合成气（一氧化碳和氢气）为原料，制备燃料和化学品的重要工业过程，在煤炭资源丰富的国家具有重要应用价值。

传统费托合成制烯烃过程，通常需要在300°C以上、压力大于2MPa的条件下运行，能耗和成本相对较高。

在相对温和的条件下，反应体系普遍存在转化率与低碳烯烃选择性相互制约的矛盾，即随着转化率的提高，低碳烯烃选择性往往显著下降，这使得在高转化率（>60%）条件下实现低碳烯烃的高选择性面临挑战。

新策略破难题

科研团队从反应本征机理出发，发现引入特定亲水羟基助剂能够对一氧化碳活化产生积极影响，为理解和调控合成气转化反应提供了新的视角。

研究发现，在钠-钴-锰催化体系中引入特定羟基助剂，可构建富含表面羟基的反应界面，进而诱导形成具有低对称性三斜相结构的钴锰复合氧化物新催化位点，提升一氧化碳的活化效率。

研究结果显示，在250–260℃、0.1MPa的相对温和条件下，该催化体系在较宽氢碳比范围内一氧化碳转化率可达80%，低碳烯烃选择性可达60%，总烯烃选择性超过80%。

前景可期

结构表征与机理研究表明，羟基助剂能够抑制催化剂的过度还原和碳化，稳定活性氧化物相，从源头上优化一氧化碳活化与碳-碳偶联之间的协同关系。

该研究为理解一氧化碳/二氧化碳催化转化过程中多相活性结构的动态演化提供了新的实验依据。

未来，团队将围绕羟基助剂调控一氧化碳/二氧化碳催化转化体系的构筑方式、活性位结构演化及反应过程优化等关键问题，持续推进相关基础研究与应用探索，为我国煤炭清洁高效利用和低碳化工过程发展提供有利技术支撑。 http://t.cn/AXI0n6Tw