中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室催化材料研究部苏党生研究员、张建研究员、王锐博士与德国Fritz Haber研究所、中科院长春应化所、克罗地亚研究人员合作,借助在纳米金刚石表面上高度弯曲的氧掺杂石墨烯活性结构,在无氧、无水蒸气保护的低温条件下实现了乙苯直接脱氢制取苯乙烯,其催化活性大约为工业氧化铁催化剂的3倍,反应过程中没有积碳产生且金刚石催化剂表面保持清洁,在乙苯脱氢工业领域具有良好的应用前景。这一工作以快讯形式于10月1日在Angewandte Chemie International Edition在线发表,全文链接为http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201002869/abstract)。

  催化基础研究与现代化学工业发展息息相关,约80%的化工产品直接或间接地由催化过程制得。性能优良的工业催化剂必须能够长期保持良好的催化活性和选择性,并具有良好的导热、耐磨和再生性能。以烷烃直接脱氢工艺为例,传统催化剂以金属及其氧化物为活性组分,反应物烷烃分子在活化的同时也不可避免地形成碳沉积物,催化剂的比表面积、孔体积和活性中心数目将逐渐下降,最终导致催化剂活性流失。积碳一直是困扰烷烃转化工业的关键问题,传统方法是添加碱金属、稀土金属氧化物等助剂适当延缓失活过程,或者引入大量水蒸气进行原位消碳以保护活性中心。随着化石资源的日益枯竭和环境保护意识逐渐完善,迫切要求开发新一代节能、清洁、高效的烷烃脱氢催化材料。