煤化工高效稳定催化剂成功研制
科技日报·2026-02-09 09:02
技术突破与核心发现 - 中国科学院山西煤炭化学研究所张斌团队在α-烯烃氢甲酰化领域取得新进展,为煤炭转化为高端化学品开辟了新路径 [1] - 研究团队提出构筑“钴—碳化钼界面”的新思路,通过控制碳化钼形貌和厚度优化界面结构,成功打造出两种高效界面位点 [2] - 第一种是Co-MoOx位点,能显著降低反应“能量门槛”,在1-己烯氢甲酰化测试中,其催化活性是传统钴基催化剂的10.7倍 [2] - 第二种是Co-Mo2C位点,通过形成稳定的化学连接“锁住”钴原子,有效解决了催化剂流失问题,大幅提升了反应稳定性 [2] 行业应用与转型方向 - 煤炭或生物质气化生成的合成气经铁基费托合成可获得α-烯烃,其进一步与合成气经氢甲酰化反应可得长链脂肪醛 [1] - 长链脂肪醛是制备香料、药物、表面活性剂等产品的重要原料,该技术被视为推动煤化工向精细化、高值化转型的新方向 [1] - 该研究为设计高效、稳定的钴基氢甲酰化多相催化剂提供了新思路,为煤炭资源的高附加值转化提供了可行的技术路线 [2] - 该技术有望推动相关精细化学品产业的绿色升级 [2] 现有技术瓶颈 - 当前工业上广泛使用的铑、钴基均相催化剂,在氢甲酰化反应中面临反应条件严苛、反应后底物与催化剂难分离等问题 [1] - 价格更低的钴基催化剂应用潜力更大,但负载型钴基催化剂的活性通常较低,且容易因一氧化碳等分子的强配位作用而流失,稳定性欠佳 [1]