新型丙烯催化劑問世
2024年07月21日08:55 | 來源:光明日報

記者20日從天津大學獲悉,該校新能源化工團隊成功研發出成本低廉、對環境友好的新型丙烯催化劑,為低碳烯烴生產技術的可持續發展奠定了催化科學基礎。《科學》雜志以封面論文形式刊發該突破性研究成果。
丙烯是世界上產量最大的化工品之一,也是塑料、橡膠、纖維、醫藥等領域重要的基礎化工原料。丙烯產業對全球石油化工產業鏈具有重要戰略意義。2023年我國丙烯產量超過6000萬噸,約佔全球總產量的三分之一,總產值超過6000億元。然而傳統丙烯生產催化劑原料稀缺昂貴、環境污染嚴重,導致行業面臨可持續發展問題。更高效、更廉價、更環保的下一代丙烯催化劑已成為全球化工行業競相搶佔的科技制高點。
針對當前傳統丙烷脫氫催化劑往往使用貴金屬或高毒性元素的現狀,天津大學新能源化工團隊在該校教授鞏金龍帶領下,大膽提出使用價格低廉且對環境友好的氧化物與金屬產生電子作用從而促進催化過程的科學假設。根據這一思路,團隊歷時5年研發出氧化鈦-鎳復合催化劑。
我國肽儲量居世界前列,團隊通過控制氧化鈦在金屬鎳顆粒表面的覆蓋程度,實現了氧化鈦和鎳之間電子轉移的精准調節,在提升催化活性的同時,抑制了裂解、積碳等副反應的發生。實驗結果顯示:這種新型催化劑體現出優異的丙烯選擇性及穩定性,性能優於國際同類產品,可以節約成本30%至50%,且同時實現了催化劑制備、使用過程的無毒化和低能耗。這為發展下一代高效、廉價、環保可持續的丙烯催化劑奠定了科學基礎。
近年來,天津大學新能源化工團隊圍繞“雙碳”戰略,面向世界科技前沿和國家重大需求,開展理論和應用基礎研究,持續推進低碳能源化工技術的革新。
該項研究也得到了中國科學院物理研究所在催化劑表征方面的支持。(記者劉茜、董山峰)
(責編:王仁宏、陳鍵)

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