我国煤化工研究取得里程碑式突破

      国际化工界90多年来一直沿袭、被视为不可替代的F-T过程，如今被中国科学家颠覆，他们摒弃了高水耗和高能耗的水煤气变换制氢过程，创造性地直接采用煤气化产生的合成气高选择性地一步反应获得低碳烯烃。中国科学院大连化学物理研究所研究员、复旦大学教授、中国科学院院士包信研究团队3月4日透露的这项技术发明被业界认为是“煤转化领域里程碑式的重大突破”。

与F-T过程不同，包信和研究团队创制的过程采用部分还原的复合氧化物作催化剂，CO分子在催化剂氧缺陷位上吸附并解离，气相氢分子选择性地与解离生成的C原子反应生成亚甲基自由基，而催化剂表面CO解离生成的氧原子倾向于与另一个CO反应，形成CO₂。亚甲基自由基不在催化剂表面停留或发生表面聚合反应，而是迅速进入分子筛孔道，在孔道限域环境中进行择形偶联反应，定向生成低碳烯烃。通过以CO替代H₂来消除烃类形成中多余的氧原子，在反应不改变CO₂总排放的情况下，摒弃了水煤气变换反应，从原理上开创了一条低耗水进行煤转化的新途径。同时，这一新过程通过创造性将氧化物催化剂与分子筛复合，巧妙地实现CO活化和中间体偶联等2种催化活性中心的有效分离，把F-T过程中“漫无目的”生长的自由基控制在一个“笼子”（分子筛）里，使其变成想要的目标产物（低碳烯烃），破解了传统催化反应中活性与选择性此长彼消的“跷跷板”难题，为高效催化剂和催化反应过程的设计提供了指南。