【寧夏大學(xué)新聞中心訊 化學(xué)化工學(xué)院】近日，中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所與北京大學(xué)、寧夏大學(xué)等單位聯(lián)合主導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)以"Trace-level halogen blocks CO₂emission in Fischer-Tropsch synthesis for olefins production"為題發(fā)表在《Science》期刊上，我校劉晰教授為本文共同第一作者，寧夏大學(xué)為共同第一單位。

該研究開(kāi)發(fā)出一項(xiàng)操作簡(jiǎn)便但效果顯著的催化調(diào)控策略，在合成氣中引入百萬(wàn)分之一（ppm）濃度的溴甲烷（CH₃Br），系統(tǒng)追蹤了FeC_x催化劑活性相在費(fèi)托工況條件下的原子級(jí)結(jié)構(gòu)重構(gòu)軌跡，實(shí)現(xiàn)了對(duì)費(fèi)托鐵基催化劑表面反應(yīng)路徑的精準(zhǔn)控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，ppm級(jí)別的溴甲烷就可以將生成CO₂的反應(yīng)路徑關(guān)閉，CO₂的生成選擇性從傳統(tǒng)的30%左右降低至不足1%，幾乎實(shí)現(xiàn)“零排放”；同時(shí)，目標(biāo)產(chǎn)物——烯烴的選擇性顯著提高至85%左右，烯烴/烷烴比值更是達(dá)到約13。這一策略不僅解決了長(zhǎng)期困擾鐵基FTS的高CO₂副產(chǎn)率問(wèn)題，也打破了高烯烴時(shí)空產(chǎn)率與低碳排放之間難以兼得的技術(shù)壁壘，為綠色合成氣轉(zhuǎn)化和低碳化工制造提供了新范式。

劉晰教授長(zhǎng)期深耕費(fèi)托合成催化劑的精細(xì)結(jié)構(gòu)原子尺度表征，依托寧夏大學(xué)“化學(xué)工程與技術(shù)”教育部“雙一流”學(xué)科專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持，運(yùn)用先進(jìn)電鏡表征技術(shù)精準(zhǔn)解析了催化劑FeC_x活性相在反應(yīng)前后的原子級(jí)結(jié)構(gòu)演化路徑，為該成果提供重要的表征支持。

該成果是寧夏大學(xué)首次以共同第一單位在《Science》期刊發(fā)文，顯著提升了寧夏大學(xué)在煤化工催化劑結(jié)構(gòu)精確表征領(lǐng)域的國(guó)際影響力，為化學(xué)工程與技術(shù)“雙一流”學(xué)科建設(shè)提供了標(biāo)志性支撐，有力彰顯了寧夏大學(xué)服務(wù)西部煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)家能源化工重大戰(zhàn)略的科研擔(dān)當(dāng)與創(chuàng)新能力。

論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.aea1655

（編輯：李瑾）