中国科学家开辟化工绿色生产新路径
中国能源产业发展网 发布时间：
2026-10-28 17:41
【中国能源产业发展网】获悉，有机玻璃、医疗香料、塑料增塑剂……这些日常生活中随处可见的产品，背后都离不开一类关键化工反应——羰基化反应。过去通过羰基化反应制造这些化学品，高度依赖昂贵的贵金属催化剂，生产成本高、分离处理麻烦。中国科学院大连化学物理研究所刘中民院士团队取得的新突破，有望改变这一局面：实现分子筛直接催化烯烃羰基化的全新化学反应，不需要贵金属，也不用复杂化学助剂，为化工生产降成本、减污染开辟出全新的技术路线。相关成果于近日发表。
羰基化是现代化工行业非常基础的一类反应。简单讲，就是把一氧化碳和烯烃等底物分子结合，制造出各类酸、酯、醇等含羰基的化工产品。100多年来，工业上实现这类反应大多要用到铑、铱等稀有昂贵金属，整套工艺复杂，催化剂和成品很难分开，不仅推高生产成本，也会带来不少处理难题。
分子筛是一种布满微小孔洞的晶体材料，孔洞精细到分子大小，化工厂里常用它筛选分离不同分子。而这次研究证明，分子筛不只是“过滤器”，它本身就可以独立充当催化剂。
科研团队经过近3年攻关，利用分子筛内部孔洞的特殊空间效应，实现两项新化学反应：在有水参与的条件下，丙烯转化为异丁酸，乙烯转化为丙酸。整个过程完全不用贵金属和有机配体，同时分子筛还能抑制无效副反应；作为固体材料，催化剂和生产产物天然属于两种不同物态，后续分离回收简单很多，解决了传统工艺的一大痛点。
研究还发现一条新规律：分子筛孔洞的不同位置就像一个个精密开关，十元环孔口位点适合加工丙烯，八元环位点适配乙烯。调整分子筛孔洞结构，就能提前控制化学反应走向，不再需要反复调配昂贵金属试剂去“试错”。这给未来设计新化工工艺提供了清晰的底层逻辑，有望反过来预判、设计出新的化工生产流程。
从行业角度看，羰基化产品链条长、应用面广，催化剂成本与产物分离长期是工艺环节的难点；以分子筛替代贵金属催化体系，为这一基础反应提供了新的催化材料选择，也为化工行业降低生产成本、减少污染物排放留出了新的技术空间。
【来源：光明日报】
【编辑：小能】
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