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91在线 罗振敏教授团队联合多家单位共同发表化学领域顶级期刊论文
发布时间:2025-07-26    浏览量:24     分享:

近日,91在线 罗振敏教授团队联合中国科91在线 兰州化学物理研究所、武汉大学在化学领域顶级期刊《Chinese Journal of Catalysis》(中国科91在线 一区TOP期刊,影响因子17.7)上发表合作研究论文《CO2-H2O co-electrolysis to CO/O2 for safe oxidative double carbonylation of ethylene/acetylene》。该研究创新性地将CO2还原与羰基化反应耦合,为CO2的高值化利用提供了兼具高效与本质安全的新策略。该工作体现了安全科学与工程学科、化学工程学科的深度交叉融合。苏彬副教授为共同第一作者,罗振敏教授为论文共同通讯作者。

  在“双碳”目标背景下,将CO2转化为高附加值化学品是实现低碳循环经济及“双碳”目标的关键路径。利用可再生电能驱动CO2电还原生成燃料或化学品是其中一条重要技术路线。然而,当前CO2电还原产物主要集中于C1C2化合物,难以实现多碳产物、特别是单一多碳产物的高选择性制备。考虑到将CO2还原为CO的技术相对成熟,且羰基化反应能高选择性构建单一多碳产物,该团队提出将两者耦合以实现CO2的高值化利用。

本研究报道了一种CO2全利用策略:通过CO2-H2O共电解产生CO/O2混合气,作为原料用于乙烯/乙炔的氧化双羰基化反应,合成高附加值的CO2C4双酯类化合物。同时,未参与电解的CO2被巧妙地用作气体惰化抑爆剂,有效消除了乙烯/乙炔氧化双羰基化反应过程中潜在的爆炸风险。为评估该耦合工艺的本质安全性(这是化工过程安全领域的核心问题),罗振敏教授团队系统研究了不同浓度CO2对反应气体(CO/O2C2H4/CO/O2C2H2/CO/O2)的惰化抑爆效果。结果表明,未还原的CO2不仅不影响乙烯/乙炔氧化双羰基化反应的活性与选择性,更能确保反应在本质安全的操作区间内(即避免爆炸风险)。这项工作通过将CO2还原与羰基化反应耦合,并创新性地引入安全工程领域的惰化抑爆理念,为实现CO2的高值化利用开辟了一条本质安全的新途径,是安全工程与化学工程交叉研究取得的重要进展。