12月4日,，國際著名期刊《自然-通訊》（Nature Communications）在線發(fā)表了我校李金林教授,、王立副教授團(tuán)隊(duì)與廈門大學(xué)王野教授合作的題為“Stabilization of ε-iron carbide as high-temperature catalyst under realistic Fischer-Tropsch synthesis conditions”的學(xué)術(shù)論文。我校為該論文的第一署名單位,。這是我校作為第一單位首次在該雜志上發(fā)表學(xué)術(shù)論文,。
費(fèi)-托合成技術(shù)是將煤、天然氣,、生物質(zhì)經(jīng)合成氣轉(zhuǎn)化為清潔液體燃料和高附加值化學(xué)品的最佳途徑之一,。鐵基催化劑因價格低廉、可適用于不同的合成氣氫碳比和反應(yīng)條件,、可生產(chǎn)低碳烯烴和高附加值含氧化合物等優(yōu)點(diǎn),，廣泛用于工業(yè)費(fèi)-托合成過程。ε-Fe2C是鐵基催化劑中活性最高的活性相,，但在高溫條件下很難保持穩(wěn)定,，如何獲得高溫穩(wěn)定的ε-Fe2C催化劑，并揭示其在實(shí)際工業(yè)費(fèi)-托合成反應(yīng)中的構(gòu)效關(guān)系,，對理論研究和工業(yè)應(yīng)用都具有重要意義,。李金林教授,、王立副教授團(tuán)隊(duì)的研究為闡明鐵基催化劑活性相構(gòu)效關(guān)系，開發(fā)高活性,、高穩(wěn)定性的工業(yè)鐵基費(fèi)-托合成催化劑提供了一種行之有效的方法,。
該團(tuán)隊(duì)于2014年就開展了鐵基費(fèi)-托合成催化劑的活性相調(diào)控的研究工作。經(jīng)過多年的努力,，他們成功設(shè)計(jì)合成了一種石墨烯層包裹限域的ε-Fe2C納米材料,，這種納米材料在工業(yè)費(fèi)-托合成條件下具有優(yōu)異的活性和穩(wěn)定性，是迄今為止文獻(xiàn)報道的活性最高的鐵基費(fèi)-托合成催化劑,。進(jìn)一步的研究表明,，這種納米材料中的ε-Fe2C物相在高溫下能保持穩(wěn)定存在，實(shí)驗(yàn)和量子化學(xué)理論計(jì)算研究證明石墨烯包裹層有助于抑制ε-Fe2C在高溫下的相變和積碳,。
此項(xiàng)研究得到國家自然科學(xué)基金石化聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目,、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和湖北省重大科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目資助。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-20068-5,。
據(jù)悉,，李金林教授團(tuán)隊(duì)長期致力于碳基資源催化轉(zhuǎn)化技術(shù)的基礎(chǔ)研究和工業(yè)應(yīng)用開發(fā)。在Nature Communications,、ACS Catalysis,、《中國科學(xué)》等期刊發(fā)表了一系列高水平研究論文，獲中國發(fā)明專利授權(quán)16項(xiàng),，獲湖北省自然科學(xué)二等獎2項(xiàng),，開發(fā)的高效費(fèi)-托合成催化劑已成功應(yīng)用于千噸級煤、天然氣合成油中試裝置及萬噸級生物質(zhì)合成油商業(yè)示范裝置,。
