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        天津大學(xué)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)廉價(jià)環(huán)保丙烯生產(chǎn)催化劑

        發(fā)布時(shí)間:2024-07-19 作者:焦德芳 陳欣然 來(lái)源:中國(guó)教育新聞網(wǎng)

        中國(guó)教育報(bào)-中國(guó)教育新聞網(wǎng)訊(通訊員 焦德芳 記者 陳欣然)北京時(shí)間7月19日凌晨,《科學(xué)》雜志以封面論文形式刊發(fā)天津大學(xué)新能源化工團(tuán)隊(duì)突破性研究成果。團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出成本低廉、對(duì)環(huán)境友好的新型丙烯催化劑,為低碳烯烴生產(chǎn)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展奠定了催化科學(xué)基礎(chǔ)。

        丙烯是世界上產(chǎn)量最大的化工品之一,也是塑料、橡膠、纖維、醫(yī)藥等領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)化工原料。丙烯產(chǎn)業(yè)對(duì)全球石油化工產(chǎn)業(yè)鏈具有重要戰(zhàn)略意義。2023年我國(guó)丙烯產(chǎn)量超過(guò)6000萬(wàn)噸,約占全球總產(chǎn)量三分之一,總產(chǎn)值超過(guò)6000億元。在眾多丙烯生產(chǎn)技術(shù)中,丙烷脫氫工藝因經(jīng)濟(jì)效益高、石油依賴低成為主流。然而傳統(tǒng)丙烷脫氫催化劑原料稀缺昂貴、環(huán)境污染嚴(yán)重,導(dǎo)致行業(yè)面臨可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題。更高效、更廉價(jià)、更環(huán)保的下一代丙烯催化劑已成為全球化工行業(yè)競(jìng)相搶占的科技制高點(diǎn)。

        天津大學(xué)新能源化工團(tuán)隊(duì)在團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人鞏金龍教授帶領(lǐng)下,針對(duì)當(dāng)前傳統(tǒng)丙烷脫氫催化劑往往使用貴金屬或高毒性元素的現(xiàn)狀,大膽提出了使用價(jià)格低廉且對(duì)環(huán)境友好的氧化物與金屬產(chǎn)生電子作用從而促進(jìn)催化過(guò)程的科學(xué)假設(shè)。團(tuán)隊(duì)根據(jù)這一思路,歷時(shí)五年研發(fā)出氧化鈦-鎳復(fù)合催化劑。

        鈦在地球上儲(chǔ)量豐富,比常見(jiàn)的銅、錫、鉛、鋅都要多,我國(guó)是儲(chǔ)量居世界前列的鈦資源大國(guó);全球鎳資源也十分豐富。團(tuán)隊(duì)通過(guò)控制氧化鈦在金屬鎳顆粒表面的覆蓋程度,實(shí)現(xiàn)了氧化鈦和鎳之間電子轉(zhuǎn)移的精準(zhǔn)調(diào)節(jié),在提升催化活性的同時(shí),抑制了裂解、積碳等副反應(yīng)的發(fā)生。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:這種新型催化劑體現(xiàn)出優(yōu)異的丙烯選擇性及穩(wěn)定性,性能優(yōu)于國(guó)際同類產(chǎn)品,可以達(dá)到節(jié)約成本30%—50%,且同時(shí)實(shí)現(xiàn)了催化劑制備、使用過(guò)程的無(wú)毒化和低能耗。中國(guó)科學(xué)院物理研究所參與合作研究。

        近年來(lái),天津大學(xué)新能源化工團(tuán)隊(duì)圍繞“雙碳”戰(zhàn)略,面向世界科技前沿和國(guó)家重大需求,開(kāi)展理論和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,持續(xù)推進(jìn)低碳能源化工技術(shù)的革新。該項(xiàng)研究也得到了中國(guó)科學(xué)院物理研究所在催化劑表征方面的支持。該論文共同第一作者、天津大學(xué)化工學(xué)院陳賽博士介紹:“下一步,團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深耕丙烷脫氫技術(shù)領(lǐng)域,助力我國(guó)自主掌握下一代丙烯催化劑的關(guān)鍵核心技術(shù),推動(dòng)化工行業(yè)向更環(huán)保、高效、可持續(xù)的方向發(fā)展?!?/p>

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