近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所的乙烷選擇性催化氧化制乙烯研究取得新進(jìn)展，通過(guò)設(shè)計(jì)雙活性位點(diǎn)孤立脫氫和氧化過(guò)程，可有效避免目標(biāo)產(chǎn)物乙烯的過(guò)度氧化。該研究成果發(fā)表于《自然·通訊》雜志。

30%的化學(xué)品主要通過(guò)催化氧化過(guò)程生產(chǎn)，但一直面臨因低碳烯烴等目標(biāo)產(chǎn)物比烷烴具有更高的反應(yīng)活性極易發(fā)生連續(xù)氧化的問(wèn)題，導(dǎo)致反應(yīng)效率低。目前研究工作主要集中在調(diào)節(jié)活性物種的化學(xué)環(huán)境和降低其含量來(lái)減少乙烯再吸附活化的幾率，從而提高選擇性。但單一活性位點(diǎn)同時(shí)負(fù)責(zé)乙烷活化脫氫和選擇性氧化，難以有效避免活性更高的乙烯過(guò)度氧化。

該研究團(tuán)隊(duì)利用具有酸中心、三維孔結(jié)構(gòu)和超籠的HY分子篩，構(gòu)建骨架鉚定的Ni2+路易斯酸(Ni2+LAS)和限域的NiO納米團(tuán)簇雙活性位點(diǎn)策略。

該研究可以孤立脫氫和氧化過(guò)程，乙烷在Ni2+LAS上催化脫氫生成乙烯和氫氣，而NiO納米團(tuán)簇晶格氧選擇性氧化氫氣而不氧化乙烯，從而實(shí)現(xiàn)乙烷高效選擇性氧化脫氫，乙烯選擇性接近100%，可為開(kāi)發(fā)高效選擇性氧化催化劑提供思路。

[中國(guó)石化有機(jī)原料科技情報(bào)中心站供稿]