JACS刊發重質油國家重點實驗室最新研究成果

       目前，全球石油資源逐漸向重質化、劣質化方向發展，同時供應持續緊張，國外大型能源公司均在大力發展以煤炭、天然氣等常規能源以及頁巖氣等非常規能源為原料的費托合成技術，為能源的多元化提供安全保障。針對我國富煤、缺油、少氣的能源結構特點，利用費托合成技術將豐富的煤炭資源轉化為液體燃料以及多種高附加值化工產品，減少對原油資源的依賴，對保障我國的能源安全具有重要的戰略意義。

 

　　

　　近年來，對于費托合成反應的機理研究，多采用表面化學的研究方法，探索金屬單晶等模型催化劑表面CO的吸附以及CO加氫反應行為。然而，這些研究結果與實際反應條件下的費托合成反應存在較大分歧，眾多研究結果表明，由于CO在金屬表面具有較強的吸附能力，在實際費托合成反應條件下，金屬催化劑表面基本上被吸附的CO所覆蓋形成致密的CO吸附層，這種吸附行為有可能導致了上述表面化學研究結果與實際反應過程的差異。劉建偉等人通過原位紅外以及動力學實驗，在較寬CO壓力范圍內，研究了實際反應條件下負載型釕基催化劑表面CO表面覆蓋度對CO的吸附以及CO加氫反應過程的影響，結果表明，在不同的CO壓力范圍內，催化劑表面CO的吸附行為存在較大的差異，較高CO壓力條件下，催化劑表面CO的表面覆蓋度接近甚至超過單層吸附，形成致密CO吸附層，從而改變了催化劑表面各吸附物種的相對穩定性，進而促進了CO加氫反應過程，同時采用過渡態理論對上述促進作用進行了解釋。在研究過程中，通過采用負載型金屬催化劑以及接近實際費托合成過程的反應條件，雖然增加了研究體系的復雜性，但能夠使得實驗結果更加真實地反映實際反應過程。該研究結果解釋了實際反應條件下CO壓力對費托合成反應過程較弱的抑制作用，為解決實際工業過程中的具體問題提供了理論依據，同時該論文也為其它強吸附物種參與的反應過程提供了研究思路。

 

　　該研究成果獲得了匿名審稿專家的肯定，審稿專家對論文中采用的實驗思路與方法以及理論計算方法給予高度評價，認為該研究成果對于深入認識包括費托合成在內的眾多反應過程具有重要的指導意義。

 

　　《美國化學會志》(JACS)由美國化學會創辦于1879年，至今已有130多年歷史，是全球化學領域最權威的學術雜志之一，代表著世界化學界前沿和權威的學術觀點，其獨有的學術地位和學術價值被化學領域人士廣為關注，2016年最新影響因子為13.858。

 

　　論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.7b04606