合成氣催化轉化的綠色化學(xué)

第29卷第9期催化學(xué)報2008年9月Chinese journal of Catalysiseptember 2008文章縮號:02539837(2008)09081706特的綜述:817~822合成氣催化轉化的綠色化學(xué)寇元(北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院,北京大學(xué)綠色化學(xué)研究中心,北京分子科學(xué)國家實(shí)驗室,北京100871)摘要:將Ru催化劑加工到24m就可以使費托合成的反應溫度降低100℃而活性卻達到傳統Ru催化劑(200℃)的2~5倍.這一成果迅速被國內能源公司買(mǎi)斷,顯示了原創(chuàng )的綠色能源技術(shù)在中國生機無(wú)限.本文圍繞甲醇、乙醇合成和鐵基催化劑上的費托合成等討論了發(fā)展液相低溫的合成氣轉化新化學(xué)關(guān)鍵詞:能源化學(xué);綠色化學(xué);納米粒子催化劑;兩相化;均相化中圖分類(lèi)號:0643文獻標識碼:AGreen Chemistry of Syngas Catalytic ConversionKOoU YuanPKU Green Chemistry Center, Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, College of Chemistand Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, ChinaAbstract: The new F-T technology, which has been licensed to Synfuels China, gives a 35-fold increase in activity over conventional supported catalysts at an operating temperature of only 150C, and a 15-fold increase at100 C. This has encouraged us to further develop novel syngas conversion technologies at much lower temperatures in liquid phases that have higher thermal efficiencies than traditional technologies and are therefore muchgreener in nature. New methods of methanol synthesis, ethanol synthesis, and Fe-based FT synthesis were discussed as examples of such new syngas conversion chemistryKey words: energy chemistry; green chemistry; nanocluster catalyst; biphase; homogeneous二十一世紀是化石資源綠色利用的世紀.在我催化轉化路線(xiàn)只有兩條:一是合成氣出發(fā)生產(chǎn)甲醇國,化石資源的高效清潔利用以及新型可再生能源(通常稱(chēng)為甲醇合成),年產(chǎn)千萬(wàn)噸的裝置都已經(jīng)投的開(kāi)發(fā)將是長(cháng)期的重大研究課題,也是實(shí)現社會(huì )和產(chǎn),生產(chǎn)規模超過(guò)石油煉制;另一條就是費托合成諧發(fā)展的核心問(wèn)題.相比煤的燃燒發(fā)電,煤經(jīng)合成生產(chǎn)汽油柴油等油品.費托合成歷經(jīng)五十年的開(kāi)氣的間接液化和制氫都是清潔利用過(guò)程,研發(fā)上極發(fā),碴磕絆絆,迄今仍處于探索和研發(fā)狀態(tài),大規模具戰略?xún)r(jià)值.值得重視的是,能源研究涉及國家安工業(yè)化仍停留在各國的籌劃之中.上述兩條路線(xiàn)全我國在能源領(lǐng)域享有自主知識產(chǎn)權的原創(chuàng )性技熱一冷,究其原因,就在于傳統催化技術(shù)的局限術(shù)不多,亟需通過(guò)先進(jìn)材料和過(guò)程的源頭創(chuàng )新改變性,目前采用的費托合成催化劑效率很低,單個(gè)金這種被動(dòng)局面屬原子上的轉化頻率(TOF)徘徊在1左右,比通常傳統催化技術(shù)在能源領(lǐng)域取得了空前的成功,可接受的指標至少低一個(gè)數量級.為提高催化劑的但成功的背后也暴露出局限性,典型的例子就是合效率,工程上不得不采用漿態(tài)床,為提高催化劑活成氣的催化轉化.現在能用于工業(yè)化開(kāi)發(fā)的合成氣性,也H中國煤化工制在250℃,而收稿日期:2008-0804CNMHG聯(lián)系人:寇元,Te;(010)62757792;E-mail:yuankou@pku,edu.cn基金來(lái)源:國家自然科學(xué)基金(20533010,20473002)818化學(xué)報第29卷眾所周知費托合成是一個(gè)低溫有利的放熱反應前景目前看來(lái)還很渺茫.在后石油時(shí)代,合成氣化1合成氣化學(xué)評述學(xué)是最現實(shí)可行的替代石油獲得油料和大宗化學(xué)品的途徑.除去基于合成氣的甲醇合成外,乙醇合成合成氣化學(xué),即以合成氣為起始原料生產(chǎn)能源費托合成和乙烯合成等一系列重大過(guò)程迄今還沒(méi)有化學(xué)品和大宗化學(xué)品的化學(xué),興起于上世紀的30~大規模工業(yè)化,給化學(xué)和化工研究留下巨大空間40年代,整體的概念、方法、路線(xiàn)及工業(yè)上的工程措既然合成氣化學(xué)這么重要,前景這么誘人,為什施則完成于上世紀六十年代末,合成氣由CO和H2么這一系列重大過(guò)程幾上幾下,遲遲沒(méi)有獲得工業(yè)組成,因此合成氣化學(xué)研究的是CO加氫反應的化化?簡(jiǎn)而言之,是效益和效率上有問(wèn)題.效益問(wèn)題學(xué),從原理上可以合成醇,或合成烴及燃料油(如異是一個(gè)綜合考量,核心是不怕投資大,但大投資必須構合成和費托合成),或合成乙烯和a烯烴,甚至可有大回報,沒(méi)有可見(jiàn)的回報,這些過(guò)程只能在政府支用來(lái)合成甲烷。在特殊條件下,如在有a烯烴參與持的層面上運轉.油價(jià)高當然又有了希望,但油價(jià)反應時(shí),還可以合成增加一個(gè)碳數的醛,即氫甲?；冀K不是影響合成氣化學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵.甲醇合成的反應.所以合成氣化學(xué)從本質(zhì)上講可以分成兩大超大規模工業(yè)化可以作證.所以,關(guān)鍵是效率.這類(lèi):一類(lèi)是使CO功能團化(成醇或醛)的反應,基里提到的效率是一系列化學(xué)和化工的基本科學(xué)問(wèn)于CO反應的共性,醇的羰化反應,如甲醇羰化制甲題,如經(jīng)濟效益、反應效率和反應器的運行效率酸甲酯和醇羰化制布洛芬或桊普生的反應,也可歸縱觀(guān)目前研究的合成氣催化轉化過(guò)程(見(jiàn)表為合成氣化學(xué)的一部分;另一類(lèi)是CO在臨氫條件1),影響合成氣化學(xué)轉化效率的因素有三個(gè):(1)下發(fā)生的碳鏈增殖反應,此時(shí)CO只是作為碳源被與甲醇合成不同,CO在臨氫條件下發(fā)生的碳鏈增利用.從熱力學(xué)的角度看,合成氣的轉化反應都是殖反應決定費托合成、乙醇合成和異構合成等路線(xiàn)低溫有利的放熱反應,且都是體積縮小的反應的選擇性勢必較差;(2)對這些低溫有利的放熱反世界上一些國家如中國德國和南非甚至包括應,采用較高的反應溫度以實(shí)現較高時(shí)空收率的策美國,它們有豐富的煤蘊藏卻缺乏足夠的石油資源.略總體能量上是浪費的,不節能的;(3)盡管人們認因此在這些國家煤資源的利用(不僅用作燃料,同為漿態(tài)床等流動(dòng)反應器加強了傳質(zhì),有利于散熱是時(shí)作為化工原料)一直受到特別重視.煤的組成類(lèi)成功的,但這一類(lèi)反應器運行費用高額外增加大量似為CHn,可以經(jīng)水汽重整反應制得合成氣的能量消耗.這三個(gè)因素在化學(xué)上圍繞著(zhù)一個(gè)核心CnHn+nH2O→→nCO+(n+m)/2H2問(wèn)題,就是催化劑.因為從氫甲?；墓I(yè)實(shí)踐來(lái)多數情況下上式中n=m,因而這樣制得的合成氣看,氫和CO的活化和插入都不需要很高的溫度H2/CO≈1近年,綠色化學(xué)提倡“更簡(jiǎn)單,更溫和,更聰明甲烷重整反應也可以得到合成氣,不同的合成的反應設計,從這一高度看現行研發(fā)中的基于固體氣制取方法也提供了調變合成氣中H2CO摩爾比催化劑(擔載或非擔載催化劑)的合成氣轉化過(guò)程缺的途徑.因此,合成氣化工是煤化工與天然氣化工點(diǎn)較多:(1)催化劑設計理念陳舊,基本上還是延續的一個(gè)絕好的結合點(diǎn).但是,煤或甲烷轉化為合成著(zhù)上世紀五六十年代歐美高速工業(yè)化期間的成果,氣約占合成氣化工項目總投資的一半左右,前期投效率低下,TOF幾十年來(lái)維持在個(gè)位數;(2)催化入巨大,這也是合成氣化工經(jīng)常遭人詬病的地方.體系構成不合理,從介質(zhì)到反應器都圍繞陳舊的固實(shí)際上我們選擇合成氣化學(xué)作為煤和甲烷轉化的平體催化劑展開(kāi)處處維護固體催化劑的缺點(diǎn);(3)由臺也是無(wú)奈之舉,因為煤和甲烷直接轉化的工業(yè)化于催化劑體系復雜,很難運用現代手段對反應過(guò)程囊1目前研究的合成氣催化轉化過(guò)程的技術(shù)指標Table 1 Current technologies for the catalytic conversion of syngasCurrent technologiesCatalyst中國煤化工ToF(b)Methanol synthesisCu/zno0.17-0.35Rh-Sm/SiO3 MCNMHGFT synthesisFe-based3MPa,265℃0.5-0.7CHON2-7MPa,60-120℃第9期寇元等:合成氣催化轉化的綠色化學(xué)819實(shí)時(shí)追蹤,等等.因此,將納米技術(shù)、兩相反應等綠傳統的擔載催化劑從獲得前體開(kāi)始就被局限在色化學(xué)化工技術(shù),可設計、可組裝等現代化學(xué)理念和二維的表面上.由于基底晶格或織構的作用,這些實(shí)時(shí)、原位等現代研究手段引入催化領(lǐng)域和合成氣前體傾向于生成穩定的團簇,例如Fe2O3,存在于氧化學(xué)研究十分必要.依托現代的化學(xué)知識,在合成化鋁表面時(shí)極可能是以Fe20O0存在,因為只有如氣化學(xué)為代表的能源化學(xué)領(lǐng)域取得突破,改寫(xiě)歐美此每個(gè)鐵中心才能維持安定的六配位八面體對稱(chēng)性科學(xué)家完成的合成氣化學(xué)教科書(shū)不是不能實(shí)現1.(圖1)3.因此,這些團簇尺寸是納米的,但結構上2綠色化學(xué)之綠色催化卻不是三維自由的,且由于與基底“融”于一體,表現出很強的塊狀材料而不是納米材料的化學(xué)和物理性催化學(xué)家在納米科學(xué)與技術(shù)興起之初就宣稱(chēng)催質(zhì).例如,很難被還原(受晶格能束縛所致),還原化是天然納米的.隨著(zhù)綠色化學(xué)的發(fā)展不少催化學(xué)后又很容易被氧化(頻受基底氧原子或羥基的攻擊者又認為催化是天然綠色的.這包含很多的誤解.所致)最近的一個(gè)佐證是,包信和等4將氧化鐵的綠色化學(xué)的“十二條原則”確實(shí)是充分強調了用前體放入碳納米管中,立刻發(fā)現還原變得容易了,還催化的過(guò)程替代傳統的有機合成過(guò)程,因為綠色化原溫度下降了幾百度,而碳納米管外表面的氧化鐵學(xué)提倡用現代化學(xué)的知識重新審視傳統過(guò)程,用簡(jiǎn)依然故我,同樣條件下不能被還原.這樣的前體經(jīng)潔高效的新路線(xiàn)(如一步法和一鍋法)完成從原料復雜的處理制備成金屬催化劑或氧化物催化劑,團到產(chǎn)品的加工.就此而言,傳統的基于催化的生產(chǎn)簇尺寸不可能很小,而且依然保留了前體的結構局加工過(guò)程面臨進(jìn)一步的精簡(jiǎn)和優(yōu)化,特別是那些大限.我們在前面說(shuō)到,從氫甲?；墓I(yè)實(shí)踐來(lái)看,量使用有機溶劑或大量使用蒸餾、精餾等輔助手段氫和CO的活化和插入都不需要很高的溫度,那為的過(guò)程.就高效而言,“十二條原則”強調了原子經(jīng)什么目前研究的多相催化合成氣轉化過(guò)程反應溫度濟性即原理上不產(chǎn)生任何廢棄物的化學(xué).實(shí)際上,都大大高于100℃,甚至接近300℃?這是因為這一個(gè)原子經(jīng)濟反應如果不能實(shí)現百分之百的轉化率些固體催化劑的工作溫度太高,低溫活性太差和選擇性終歸還是非原子經(jīng)濟的2.簡(jiǎn)潔的步驟經(jīng)十年探索5-12),借離子液體研究興起之機,高效的處理,加上源頭上不采用有毒有害的物質(zhì),這我們在2000年前后提出了將金屬催化劑擔載在離些構成了綠色化學(xué)和綠色催化的科學(xué)核心子液體中而不是固體表面上以實(shí)現三維自由旋轉的綠色催化的核心應該是特別高效、有超出常規多相催化劑設計方案.這一想法131獲得了高度關(guān)的TOF和接近100%選擇性的催化劑,以及簡(jiǎn)潔的注,以有機介質(zhì)“溶解”金屬納米粒子并不是新的創(chuàng )原料預處理和簡(jiǎn)潔的產(chǎn)物分離,伴之以溫和的反應意此前國內外,例如劉漢范等,已有過(guò)很多很好的條件以最大限度地提高能量經(jīng)濟性.對于合成氣化工作,主要是希望通過(guò)這一途徑實(shí)現均相催化(絡(luò )合學(xué),最近期的目標就是希望費托合成、乙醇合成和異催化)的多相化,即催化劑可更容易地從反應體系中構合成這些極具工業(yè)開(kāi)發(fā)潛力的催化過(guò)程能達到烯分離我們的想法是以液體介質(zhì)“擔載”金屬催化劑烴氫甲?；菢訙睾头磻獥l件(100℃左右)和轉化實(shí)現多相催化的均相化,特別是從物理化學(xué)原理上效率(TOF>1×102h-1).這一目標依靠傳統的擔預言這樣的催化劑體系在溫和條件下也具有高的活載或固體的催化劑及其反應體系似乎不能實(shí)現性,這是我們?yōu)槎嘞啻呋岢龅男陆鉀Q方案.在那O--(botten)中國煤化工eCNMHG圖1y氧化鋁戴體上Fe2O的理想分布(左)及部分還原后的分布效果(右Fig 1 Ideal (left )and partial reduced (right)Fe O, ensemble on the surface of y-ALO3催化學(xué)報第29卷時(shí)我們就已經(jīng)想到這類(lèi)離子液體擔載的金屬納米劑上的TTO達到20000據推算,TTO=50000是粒子催化劑最適用的會(huì )是像費托合成加氫脫硫等工業(yè)化的臨界點(diǎn))17.該結果迅速被國際學(xué)術(shù)界認重要的工業(yè)過(guò)程因為這些過(guò)程低溫有利,而納米?？杀环Q(chēng)為“超常壽命”金屬納米催化劑.由于此方子在低溫條件下有很高的催化活性法簡(jiǎn)便易行,且具有較好的普適性,我們當時(shí)得到的將金屬加工到幾個(gè)納米肯定能獲得好的催化活是包括鉑釘鈀鈷銅等的納米金屬粒子催化劑系性,最典型的例子就是近年關(guān)于金催化劑的研究.列(見(jiàn)圖2),也就是說(shuō)我們得到了一個(gè)新的催化劑傳統的催化劑設計理念認為當催化劑的顆粒減小到體系,原理上包括所有可用于催化的金屬,同時(shí)融入幾個(gè)納米時(shí),由于表面原子的比率急劇提高,因而可產(chǎn)物與催化劑體系形成兩相的設計思想以大大提高金屬利用率.實(shí)際上,目前在納米顆?？偠灾?我們這部分工作顯然更加接近前面上觀(guān)察到的催化效果遠遠超出預期.例如,簡(jiǎn)單地提及的綠色催化的目標.首先是得到了一個(gè)高效將甲醇合成催化劑加工到納米級(3~6mm)就可以選擇性較高的催化劑體系,這個(gè)體系不僅適用于有使反應溫度降低60-100℃1415機化學(xué)品加氫和脫氫18-20),還適用于醇的氧化和從實(shí)用催化劑的角度看高活性雖然是十分期羰化21.2)也適用于纖維素的降解(23.2.由于考慮待的,但還要有良好的壽命因為實(shí)用催化劑需要長(cháng)產(chǎn)物與催化劑體系的分相處理,我們實(shí)現的上述時(shí)間地在反應器中運轉,一般認為納米粒子的聚集反應都具有產(chǎn)物易分離的特點(diǎn).由于是三維自由旋是限制金屬納米催化劑應用于催化過(guò)程的瓶頸.轉的納米粒子,因而反應可在較溫和的條件下實(shí)現,2000-2005年間,圍繞這一關(guān)鍵問(wèn)題,多國科學(xué)家而且我們在穩定劑設計方面的經(jīng)驗可以保證這一新提出不同的思路,開(kāi)展廣泛的研究,納米粒子催化劑催化劑體系在所有試探過(guò)的反應中都表現出良好的的壽命記錄(TTO,以苯加氫為模型反應)從幾百到壽命這為其工業(yè)化提供了科學(xué)保障幾千一再被刷新16).我們從納米粒子穩定劑入手以活性和穩定性之間的平衡為目標,設計了離子液3新化學(xué):合成氣低溫高效催化轉化體油兩相界面友好的新型穩定劑,銠納米粒子催化費托合成能否在室溫下進(jìn)行?這是一個(gè)問(wèn)題,中國煤化工CNMHG圖2近期得到的新催化Fig 2 New families of nanocluster catalysts(a)Ru,(b)Au.()As,(d)Cu,(e)Co, (fPd第9期寇元等:合成氣催化轉化的綠色化學(xué)821也是一個(gè)理想費托合成是體積縮小反應,較高的壓水相費托合成技術(shù)和離子液體等液相費托合成力是有利的.對于高壓反應,一般認為3MPa及其技術(shù)從基礎研究的角度驗證了我們的基本判斷,即以下是能量上和效益上都比較經(jīng)濟的,因而是綠色納米尺寸效應.雖然2~5nm的Ru納米粒子無(wú)的.費托合成是典型的多相反應,維持其多相反應、例外地都表現出很高的活性(TOF=6-8h-1),大兩相的和流動(dòng)的特色是設計新反應體系的關(guān)鍵盡約10倍于擔載Ru催化劑,但24mm的Ru粒子活管費托合成和氫甲?；磻星Ыz萬(wàn)縷的聯(lián)系但性更高,TOF達到12h-1以上.這一現象背后到后者存在催化劑分離再生困難很難實(shí)現流動(dòng)體系底蘊含著(zhù)怎樣的化學(xué)本質(zhì),是真的由于尺寸所致還的缺陷.與氫甲?；磻啾?多相催化反應催化是粒子在此尺度下表面結構發(fā)生了有利于提高催化劑在接近100℃的條件催化劑仍有催化活性的先例活性的變化仍有待驗證但我們在工作中已經(jīng)發(fā)現比較少見(jiàn),因而讓研究者望而卻步制備方法顯著(zhù)地影響著(zhù)金屬納米粒子的活性近80年來(lái),費托合成始終采用固體催化劑的氣水相費托合成技術(shù)從基礎研究的角度質(zhì)疑了我固相反應模式.由于固定床上固體催化劑更集中們的一些常識,例如水的作用.關(guān)于費托合成中水地表現出二維束縛表面的幾何結構缺陷從而造成反的作用即水氣遷移反應的影響已經(jīng)有了太多的討應活性上的缺陷,研究者先后提出了流動(dòng)床和漿態(tài)論,很多人根據自己的經(jīng)驗認為這已經(jīng)是一個(gè)有了床等反應器創(chuàng )新技術(shù).以化學(xué)原理論之,這些反應定論的問(wèn)題.但無(wú)論如何,Ru納米粒子在水相表現器技術(shù)彌補了當年化學(xué)反應設計的不足,所以被認出的高活性還是讓同行專(zhuān)家感到吃驚,這表明水的為是化學(xué)工程科學(xué)發(fā)展上的范例.回塑歷史,我們也可以試問(wèn),面對固定床上固體催化劑更集中地表作用總體上是積極的促進(jìn)的,至少對于Ru粒子是現出其二維束縛表面的幾何結構缺陷從而造成反應如此.由于催化劑在水相,產(chǎn)物形成油相浮在表層,活性上和傳質(zhì)傳熱上的缺陷舍此還有沒(méi)有其他解這明顯地抑制了蠟對催化劑的包裹決辦法?這就是源頭創(chuàng )新的起點(diǎn)這一結果還質(zhì)疑了載體的作用.載體最初是作我們建議使用三維自由旋轉的高表面原子比為化學(xué)惰性的基底引入催化劑的目的是借其表面率的納米粒子催化劑.起初的試探工作是采用上述使催化劑得到分散.近十余年來(lái),有越來(lái)越多的討離子液體擔載的金屬納米催化劑.隨著(zhù)研究的深論傾向于證明載體對催化劑有復雜的化學(xué)作用,且入,我們發(fā)現水相可能更好.在水相,簡(jiǎn)單地將Ru嘗試證明這種作用對催化至關(guān)重要.液相費托合成催化劑加工到24m就使費托合成的反應溫度降的結果動(dòng)播了所謂的載體效應,實(shí)際上,就我們對低到100-150℃而活性卻達到傳統Ru催化劑金納米粒子的觀(guān)察而言液相擔載的金納米粒子幾(200℃以上)的10-15倍125).英國皇家化學(xué)會(huì )的乎表現出與氧化物擔載金催化劑相同的活性例如Chemistry World和德國 Synfacts立刻專(zhuān)文報道了C氧化和丙烯環(huán)氧化反應這一進(jìn)展,稱(chēng)費托合成變得更清潔更綠色.這一成概而言之,發(fā)展合成氣催化轉化的新化學(xué)的思果(261迅速被國內費托為基礎的能源公司中科合成路已經(jīng)明朗:采用長(cháng)壽命的金屬納米粒子催化劑,油技術(shù)有限公司( Synfuels China)買(mǎi)斷,顯示原創(chuàng )的將目的產(chǎn)物與液相介質(zhì)“溶解”的納米粒子設計成兩綠色能源技術(shù)在中國生機無(wú)限.其實(shí),我國在歐美相,通過(guò)改進(jìn)催化劑的尺寸、組成還原條件,調變國家的四五十年之后又面臨一個(gè)工業(yè)化的高潮期,相介質(zhì)使之與催化劑體系匹配,也許就可以使大部理應有更高的或更新的核心技術(shù)提供給中國工業(yè)分的合成氣轉化反應在溫和的條件下高效地運行界,這才是我們的驅動(dòng)力對照表1,我把一些很初步的結果列在表2豪2設想中的合成氣催化轉化過(guò)程的技術(shù)指Table 2 New technologies proposed for the catalytic conversion of syngasNanocluster technologiesSynthesis中國煤化工ToF(hMethanol synthes3MPa,170℃Ethanol synthRh/HO3 MPCNMHGFT3 MPa, 150 t0.7-1.8Methanol carbonylationCu/CH3OHMPa,100℃822化學(xué)報第29卷Catal Lett,1995,35(3-4):279結語(yǔ)7 Kou Y, Suo Z H, Niu J Z, Zhang W Z, Wang H L. Catal據 Science報道,美國煤儲量世界第一,折算下Le,1995,35(34):271來(lái)相當于全世界的石油儲量可以毫無(wú)顧慮地度過(guò)8KouY,szH, Wang H U.Jcal,194,149(2)下一個(gè)世紀(即可用200年以上),美國石油儲量相9KouY, Zhang E, Niujz,LisB, Wangh L, Tanaka T,當于其煤儲量的1/40,絕大部分沒(méi)有開(kāi)采,據在Yoshida S J Catal, 1998, 173(2):3992000年左右的測算,在世界石油僅余60年供應期10 KouYA, Wang H L, Zhang H, Yang XY. Catal To時(shí),美國還可以保證使用100年,足可在世界性的y,199,51(1):47石油荒”時(shí)一展身手.即便如此,美國已經(jīng)提出了11 Zhang h, Kou Y. Chem Commun, 1999,(17): 1729在2025年使可再生能源替代高達75%的中東進(jìn)口12 Zhang H, Niu JZ, Kou Y, Tanaka T, Yoshida S. J SodState Chen,1998,137(2):325石油的戰略目標,這也就是美國和跨國公司非常重13 Zhao d b,WuM,KouY,MinE. Catal Today,.200視合成氣化學(xué)和化工的原因74(1-2):157而我國就遠沒(méi)有這么樂(lè )觀(guān)了,所以煤變油對我14 Schroter M K, Khodeir L, Van den Berg M W E, Hikov國具有特殊的重要性,其意義就在于滿(mǎn)足我國后石T, Cokoja M, Miao SJ, Grunert W, Muhler M, Fischer油時(shí)代的能源需求.具體而言,實(shí)現鐵基催化劑費R A. Chem Commun, 2006,(23): 2498托合成的高效低溫運行應該是最有工業(yè)化前景的研5 Vukojevic S, Trapp O, Grunwald J D, Kiener C, SchuthF. Angew Chem Int Ed, 2005, 44(48): 7978究目標·鐵基催化劑廉價(jià)易得可棄置,是理想的綠16 Aiken D, Finke R G. I Am Chem Soc,199,1色催化劑.如果通過(guò)納米技術(shù)和兩相技術(shù),能夠在(38):8803低溫下(150℃以下)獲得與現行工業(yè)實(shí)驗裝置相當17MuXD, Meng a,LzC,KouY. J Am Chem Soc,的活性或時(shí)空收率是很有吸引力的,因為這樣的新2005,127(27):9694體系從研究的角度看還有很大的開(kāi)拓空間,工業(yè)運18 Xiao Cx, Wang HZ, Mu X d, Kou Y J Catal, 2007250(1):25行上也會(huì )比漿態(tài)床等簡(jiǎn)單節能.拓寬一點(diǎn)考慮,目19 Zhao C, Gan W, Fan X B, Cai Z P, Dyson P J, Kou y.前研究開(kāi)發(fā)的甲醇合成路線(xiàn),即先獲得甲醇再由甲J Catal,2008,254(2):244醇制備油品或化學(xué)品的過(guò)程,如果能夠通過(guò)納米和20 Zhao c, Wang H z,YanN, Xiao CX,MuXD, Dyson兩相技術(shù)實(shí)現一步轉化,意義重大而極富研究?jì)r(jià)值PJ, Ko Y. J Catal, 2007, 250(1): 33從純基礎研究的角度看我們發(fā)明的液相合成技術(shù)21HeL,LiHC, Xiao C x,KouY. Green chem,200.非常適合反應或催化劑的原位( in situ)觀(guān)測,這為10(6):619理解合成氣化學(xué)的機理,指導催化劑的設計都提供2 Wang t, Xiao Cx, Yan L, Xu L, Luo j, Shou h, KouY, Liu H C Chem Commun, 2007,(42):4375了新的研究平臺能源化學(xué)的綠色化,包括傳統能源23YanN,zhC, Dyson P J, Wang C, Liu l t,KouY和生物質(zhì)能源的高效清潔加工生產(chǎn),充滿(mǎn)商機,當然Chen SusChem, 2008, 1(7): 626地為化學(xué)家提供了挑戰智慧的平臺27-3024 Yan N, Zhao C, Luo C, dyson PJ, Liu H C, Kou Y. JAm Chem soc,2006,128(27):8714參考文獻XiaoC X, Cai Z P,Wang T, Kou Y, Yan N. AngewChem Int Ed,2008,47(4):7461 Fable j. New Synthesis with Carbon Monoxide.New26寇元,顏寧,肖超賢,蔡志鵬(KouY,YanN, Xiao ChYork: Pringer- Verlag, 1980X, Cai Zh P).CN101045206.20072寇元,中國基礎科學(xué)(KouY. Chin basic sci),200,27顏寧,趙晨,甘維佳,寇元,催化學(xué)報(YanN,Zho(4):1Ch, Gan w J, Kou Y. Chin J Catal ), 2006, 27(12)3 Kou Y, Wang H L, Niu J Z, Ji WJ. J Phys Chem, 1996.1159100(6):233088元,何珍,化學(xué)進(jìn)展(KouY.HeL. Progr Chem),4 Chen W, Pan X L, Willinger M G, Su d s, Bao X H. J中國煤化工Am Chem Soc,2006,128(10):3136CNMHGXiong W, Wang T,5 Kou Y, Su G Q, Zhang W Z, Yin Y Q. J Catal, 1996,162(2):36130 Tao G H, He L, Sun N, Kou Y. Chem Commun, 20056 Kou Y, Suo Z H, Niu H Z, Zhang W Z, Wang H L.(28):3562