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我國科學家發現“納米王子”新功能
文章來源:科技日報     更新時間:2022-04-20 15:23:05
以C60為代表的富勒烯被譽為“納米王子”,在綠色能源、生物醫藥、催化劑等領域發揮著重要作用,例如在化妝品制備中可作為抗氧化因子,在太陽能電池中也是關鍵材料。

  近日《科學》雜志刊登了廈門大學謝素原院士、袁友珠教授團隊的C60可作為合成氣制備乙二醇的“電子緩沖劑”功能這一研究成果。這項研究首次將C60作為電子緩沖劑改性銅基催化劑,打通了從合成氣制備乙二醇的常壓加氫催化技術難關,完成了在近常壓和低于200℃的條件下草酸二甲酯加氫制備乙二醇的規?;囼?。


圖片說明:富勒烯可作為合成氣制備乙二醇的“電子緩沖劑”(廈門大學供圖)

  據悉,將富勒烯作為電子緩沖劑與過渡金屬催化劑結合,尚屬首次。“該技術核心在于將C60與銅催化劑結合,實現了草酸二甲酯加氫制乙二醇從高壓到常壓的顛覆性催化性能提升,給碳團簇催化注入了新的生機。”謝素原院士介紹。

  乙二醇是一種重要的化工原料,與對二甲苯衍生的對苯二甲酸聚合可生產出日常生活中廣泛應用的聚酯纖維(滌綸)和塑料,其還可以用于汽車防凍液和工業溶劑等,與社會民生息息相關。常規獲得乙二醇產品主要從石油經環氧乙烷線路合成得到,但因我國石油高度依賴進口,發展非石油路線合成氣制備乙二醇技術具有重要戰略意義。

  這項研究顯示,在C60的緩沖下,合成氣制備乙二醇將更加綠色、安全。有別于目前廣泛使用的需要較高氫氣壓力的催化技術,該項研究成果可以實現常壓合成,這意味著,可以大大減少氫氣泄露、爆炸等安全隱患。除此之外,常壓合成也能克服副反應較多且催化劑易失活等問題。

  這項研究歷時七年,得益于6個課題組的精誠合作。

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