本報訊（記者劉萬生 通訊員王沖）中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員江凌團(tuán)隊、南開大學(xué)研究員李蘭冬團(tuán)隊和曼徹斯特大學(xué)教授楊四海團(tuán)隊合作，利用自主研制的紅外光解離實驗裝置，成功表征了關(guān)鍵反應(yīng)中間體，揭示了鎳負(fù)載八面沸石催化劑對炔烴/烯烴化學(xué)選擇性吸附分離的深層次機(jī)制。日前，相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》。
反應(yīng)中間體的探測與表征是詮釋化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的關(guān)鍵。然而，這些反應(yīng)中間體的數(shù)量密度低、壽命短、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對它們的實驗研究非常困難。江凌團(tuán)隊將高分辨率質(zhì)譜與光參量振動激光器相結(jié)合，自主研制了具有國際先進(jìn)水平的紅外光解離光譜，可原位/在線高靈敏探測關(guān)鍵反應(yīng)中間體的組成與結(jié)構(gòu)，對詮釋催化反應(yīng)機(jī)制具有重要作用。
低碳烯烴是化學(xué)工業(yè)最基本的原料之一，其生產(chǎn)過程會引入少量炔烴雜質(zhì)，對其聚合與后續(xù)加工產(chǎn)生極大影響。高效去除炔烴雜質(zhì)、生產(chǎn)聚合物級低烯烴是極具挑戰(zhàn)性的國際前沿科學(xué)問題。
李蘭冬課題組設(shè)計合成了鎳負(fù)載八面沸石催化劑，它在乙炔/乙烯、丙炔/丙烯、丁炔/丁二烯等分離過程中均表現(xiàn)出高炔烴動態(tài)吸附容量與炔烴/烯烴分離選擇性，同時還表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，對操作條件（溫度、壓力、氣體濃度、雜質(zhì)等）不敏感，可滿足工業(yè)吸附分離的基本要求。
研究人員利用紅外光解離實驗裝置，圍繞鎳負(fù)載八面沸石催化劑對乙炔/乙烯的吸附機(jī)制進(jìn)行了研究。研究證實，鎳負(fù)載八面沸石催化劑對乙炔具有較高的吸附選擇性，具有在混合氣流中去除痕量乙炔的分離能力，確認(rèn)了基于化學(xué)鍵的炔烴/烯烴分離的新策略，有望推動鎳負(fù)載八面沸石催化劑分子篩材料在相關(guān)工業(yè)吸附分離過程中的應(yīng)用。
?。?a >原載于《中國科學(xué)報》2020-06-04 第01版）
