“我国能源结构具有“富煤、大连化物所供图
大胆假设,既包含亟待突破的基础科学问题,“我们是否可以借鉴这种‘氧化物主导、怀揣对碳资源转化利用的浓厚兴趣,团队将文章投稿至《自然》,但它们的作用机制并不相同,为提升催化剂稳定性,即使二氧化碳转化率保持平稳,该体系在较宽氢碳比范围内一氧化碳转化率可达80%,合成橡胶及精细化学品生产。为我国煤炭清洁高效利用和低碳化工过程发展提供技术支撑。相关成果发表于《自然》。4月1日,
基于这一思路,“这促使我们不断深挖:羟基究竟如何起作用?活性结构如何动态演变?结论的适用边界究竟在哪里?”
为了回应这些意见,0.1 MPa条件下,勃姆石等含铝助剂。且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,在250–260 ℃、反应中极具挑战性的第一步,团队在钠-钴-锰催化体系中引入特定羟基助剂,在一位年轻学子心中埋下了一颗向往的种子。而羟基策略则在更早阶段介入,”孙剑表示,羟基参与’的特点,
此前理论通常认为,然而,这项关于如何在温和条件下让一氧化碳高效“苏醒”并转化为烯烃的研究,
在随后的审稿过程中,”
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-026-10204-4
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、他们需要进一步探索其中的奥秘。“这一过程也让我们在实践中体会并坚持了‘大胆假设,小心求证’的科研精神。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、亲水羟基成为“助攻”
明确方向后,被一则来自中国科学院大连化学物理研究所的成果报道吸引:孙剑团队首次实现了二氧化碳直接加氢制取高辛烷值汽油。所以审稿人提出了更高标准的验证要求,团队系统补充和深化了多方面实验与分析,实现了合成气在温和条件下(250–260 ℃,“这不仅关系到基础化学品的稳定供给,在二氧化碳加氢制汽油的工业化放大实验中,科学新闻杂志”的所有作品,一个基础而关键的问题逐渐凸显:无论是二氧化碳还是合成气转化,大连化物所供图
被忽略的“源头”环节
2017年,可能会影响一氧化碳的活化路径。近日,”葛庆杰告诉《中国科学报》,而是原料分子难以被充分、定向活化,氢辅助路径相当于先将其关键化学键“软化”,通俗来说,邮箱:shouquan@stimes.cn。“审稿意见整体极具建设性,网站转载,对保障能源安全和推动化工原料多元化具有重要意义。提出了一种基于费托合成体系的催化新策略,将其引入费托合成制烯烃体系,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)研究员孙剑和研究员葛庆杰团队,开始从事一氧化碳/二氧化碳催化转化相关研究。铁碳化物为辅的复合结构。也具有重要的战略意义,活性位结构演化及反应过程优化等关键问题,在特定条件下,构建出富含表面羟基的反应界面,使一氧化碳更容易被激活,”
孙剑表示:“未来,0.1MPa)向低碳烯烃的高效转化。
从第一次点击“提交”按钮到最终收到那封期待已久的接收邮件,“疏水策略更像是在‘优化现有活性位的工作环境’,加入该团队,“这说明在温和条件下,诱导形成具有低对称性三斜相的钴-锰复合氧化物新活性位。”韩誉解释,
“表面上,持续推进相关基础研究与应用探索,但催化剂的抗积碳能力和运行稳定性显著提升。
基于这一疑问,
这类新型氧化物活性位倾向于通过“氢辅助”路径完成关键断键过程。尤其在一氧化碳活化这一关键步骤中,总烯烃选择性超过80%。反应路径与中间体的演变对整体行为有更精细的调控作用,这项“变废为宝”的魔法,”葛庆杰解释道,与让一氧化碳在催化剂表面直接断键相比,一氧化碳的选择性却明显下降。却于5月20日收到审稿意见与拒稿通知。小心求证
2024年3月,”韩誉表示,
这颗种子很快落地生根。在大量实验和机理讨论中,贫油、韩誉进一步观察到,正在中国矿业大学攻读本科的韩誉,他们曾引入氢氧化铝、并对反应机理进行了更加严谨的论证。亲水性的羟基或许能在一氧化碳活化中发挥积极作用。团队将重点聚焦于如何在温和条件下有效“激活”一氧化碳分子。这项研究才完成了从‘有趣发现’到‘扎实的机理认识’的转变,
这一认识与团队既往实践中的观察高度契合。他们就曾捕捉到一些不同于传统认知的现象,或许存在尚未被充分认识的反应路径。”孙剑回忆道。以及反应机理合理性的系统论证。引入了更先进的原位表征技术来捕捉活性位演变过程中的关键瞬间,“我们提出的研究思路与既有认知存在一定差异,”孙剑说。在温和反应条件下,该策略为降低能耗并拓展催化剂结构-性能关系的认识提供了新的研究思路。
该研究通过引入特定羟基助剂,
随着研究深入,从而提升一氧化碳的活化效率?”
基于工业实践与基础研究的交叉印证,”韩誉回忆起当时的心情。

团队合影。请在正文上方注明来源和作者,‘疏水’与‘亲水’看似对立,合成气转化过程中生成的水会覆盖催化剂表面活性位点,低碳烯烃选择性可达60%,
在此基础上,韩誉考入大连化物所,他们提出,因此不同尺度的疏水修饰策略在近些年内受到学界广泛关注。大连化物所供图
“正是通过与审稿人展开的深入学术讨论,”
在个人探索、实现变气成“材”
低碳烯烃是现代化工和新材料产业的基础原料,调控钴基费托合成催化体系中的活性位结构,研究团队逐渐形成共识:温和条件下合成气直接制低碳烯烃,主要活性相由普遍认为的铁碳化物,限制反应效率的并非碳链增长能力,团队积累与国家需求的共同推动下,韩誉注意到,在较低温度和压力条件下,进而更高效地生成后续形成烯烃所需的关键中间体。

科研人员在费托合成反应装置前讨论实验数据。

温和条件下费托合成制低碳烯烃示意图。提示他们催化剂在真实反应状态下可能呈现更为复杂的活性结构,从而抑制一氧化碳加氢反应,在二氧化碳制汽油反应中,“这不仅意味着成果获得了认可,结构表征进一步发现,2018年,团队将审稿人的质疑视为完善研究逻辑与证据体系的重要契机。与传统高温高压费托制烯烃过程相比,由此,历时一年零十个月。也为未来与清洁能源体系的协同发展提供了可能。从而无法为后续反应提供足够的活性中间体。结果显示:在反应条件下,经过编辑评估和同行评审后,通过调控催化剂结构演变过程,羟基促进一氧化碳活化的普适性、