最新刊期
      2026 年 第 51 卷 第 1 期

        C1化学与催化转化

      • CO2加氢制芳烃反应路径与催化剂研究进展

        何水森, 王丽, 王寒露, 林存辉, 单书峰, 范钦臻, 曾兴业
        2026, 51(1): 1-15. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250096
        CO<sub>2</sub>加氢制芳烃反应路径与催化剂研究进展
        摘要：在全球气候变暖与化石能源枯竭的双重挑战下，CO2加氢制芳烃为碳资源循环利用提供了绿色途径。CO2加氢制芳烃主要聚焦于CO2改性费托合成（CO2-FTS）和甲醇介导两种路径。概述了CO2-FTS和甲醇介导的反应机理和关键中间产物，总结了催化剂结构设计与优化方面的最新进展。重点介绍了双功能催化剂的助剂类型、载体结构、沸石分子筛的酸性与结构调控以及双功能催化剂中活性组分距离对催化性能的影响，指出CO2加氢与芳构化反应的协同作用以及加氢中间产物的形成是影响催化剂性能的关键因素。最后对CO2加氢制芳烃催化剂的应用前景进行了展望，以期为推动绿色化工技术的发展提供参考。  
        关键词：CO2加氢;芳烃;双功能催化剂;反应路径   
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        更新时间：2026-02-02
      • 薛浩强, 李文慧, 刘炳昱, 刘民, 郭新闻
        2026, 51(1): 16-23. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250148
        疏水改性ZSM-5对双功能催化剂NaFe/ZSM-5催化CO<sub>2</sub>加氢制绿色航空煤油性能的影响
        摘要：CO2加氢制绿色航空煤油不仅可以助力实现 “碳中和”，也有利于航空业的可持续发展。但CO2为惰性小分子难以活化、C—C耦合定向生成绿色航空煤油组分（C8~C16烃类）难度较高等问题，给催化剂设计带来了较大挑战。采用丙基三甲氧基硅烷（PTMS）对ZSM-5分子筛进行了疏水改性，成功制备了具有不同水接触角的疏水改性ZSM-5分子筛，并将其与Na-Fe3O4组合构筑了双功能催化剂用于CO2加氢反应。结果表明，丙基三甲氧基硅烷改性不仅能够提高ZSM-5分子筛的疏水性，还可以通过疏水基团对ZSM-5分子筛外表面酸性位点的覆盖作用，抑制长链烃产物在分子筛表面的裂解，提升产物中绿色航空煤油组分选择性。在320 ℃、3 MPa以及n(H2):n(CO2) = 3:1反应条件下，NaFe/Z5-0.5PTMS在CO2加氢反应中催化性能最佳，CO2转化率为32.6%，CO选择性仅为9.9%，绿色航空煤油组分选择性为38.8%。  
        关键词：CO2加氢;绿色航空煤油;疏水改性;ZSM-5   
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        更新时间：2026-02-02

      • 不同前驱体对Rh@ZSM-5催化甲烷部分氧化反应性能的影响

        朱浩楠, 刘梦涛, 吕岩, 孟园园, 郭延文, 丁传敏
        2026, 51(1): 24-31. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250084
        不同前驱体对Rh@ZSM-5催化甲烷部分氧化反应性能的影响
        摘要：甲烷（CH4）是兼具高热值与强温室效应的“双刃剑”能源，开发CH4催化转化技术对能源利用与环境保护至关重要。贵金属催化剂虽在甲烷部分氧化（POM）反应中展现出高CH4转化率与产物选择性，却面临成本高昂的问题，利用分子筛的限域效应增大活性金属分散度来提高贵金属利用率是目前可行的降本方法。为了进一步提高催化剂催化POM反应性能，通过水热合成法，分别以氯化铑和硝酸铑为前驱体制备了Rh@ZSM-5(Cl)和Rh@ZSM-5催化剂，并利用XRD、TEM和N2吸/脱附等技术对催化剂和ZSM-5载体进行了表征，系统探究了前驱体引入对催化剂催化性能的调控作用，测试了催化剂催化性能差异。结果表明，氯化铑前驱体诱导了O—Rh—Cl活性物种生成，该物种显著增强了活性金属与载体的相互作用。Rh@ZSM-5(Cl)在POM反应中展现出优异的催化性能，在900 ℃时，CH4转化率达到90.7%，H2选择性达到94.5%，归因于O—Rh—Cl活性物种促进了水煤气变换反应（WGSR）与POM反应的动态耦合。  
        关键词：甲烷部分氧化反应;Rh;ZSM-5沸石;合成气   
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        更新时间：2026-02-02

      • 晶种法制备MWW型沸石分子筛用于甲烷脱氢芳构化反应研究

        李卫强, 董新法, 樊栓狮, 郎雪梅, 王燕鸿, 钟鎏盈, 李刚
        2026, 51(1): 32-39. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250277
        晶种法制备MWW型沸石分子筛用于甲烷脱氢芳构化反应研究
        摘要：甲烷脱氢芳构化（MDA）是非石油路线制备芳烃的重要途径，探讨催化剂的孔道结构对其MDA反应催化性能的影响，在指导高性能催化剂的制备上具有重要意义。通过晶种法合成了MWW型沸石分子筛（MCM-56和MCM-22），采用XRD、TEM、SEM和N2吸/脱附对Mo/MCM-56和Mo/MCM-22催化剂的物相、形貌和孔道结构进行了表征分析，并探究了MWW型沸石分子筛中不同孔道体系对Mo/MCM-56和Mo/MCM-22催化剂的MDA反应催化性能的影响。结果表明，晶种法大幅缩短了沸石分子筛的晶化时间，且MWW型沸石分子筛结构与晶种结构密切相关。在相同条件下（700 ℃、100 kPa）反应9.0 h后，Mo/MCM-22催化剂比Mo/MCM-56催化剂具有更高的芳烃选择性（95%左右）与芳烃产率（7.5%左右）以及更优异的催化稳定性，从而推测Mo/MCM-22催化剂中通过二维MWW沸石纳米片缩合形成的十二元环超笼是MDA反应的主要场所。本研究揭示了MWW型沸石分子筛中不同孔道体系对催化剂的MDA反应催化性能具有重要影响，以期为高产物选择性、高稳定性MDA催化剂的设计提供新思路。  
        关键词：甲烷脱氢芳构化;MWW型沸石;催化剂;晶种法   
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        更新时间：2026-02-02

        低碳分子转化合成

      • 丙烷直接脱氢制丙烯铬基催化剂研究进展

        任栎, 梁衡, 彭颖娟, 艾珍, 张军, 胡志彪, 赵安民
        2026, 51(1): 40-53. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250213
        丙烷直接脱氢制丙烯铬基催化剂研究进展
        摘要：丙烯作为关键基础化工原料，在化工领域具有重要战略意义。随着丙烯下游产业链的快速扩张及页岩气革命带来的原料优势，丙烷直接脱氢（PDH）工艺因其较低的生产成本，已成为丙烯制备的主流技术路线之一。在此背景下，开发兼具高催化活性、产物选择性和稳定性的铬基催化剂成为该领域的关键课题。根据PDH铬基催化剂的研究现状，综述了铬基催化剂作用下的PDH反应机理与催化剂失活机制，分析了PDH铬基催化剂的活性中心、载体和助剂等重要组成部分对其催化性能的影响，并总结了PDH铬基催化剂的多种制备方法及改进策略。最后，对PDH铬基催化剂的未来发展方向进行了展望。  
        关键词：丙烯;丙烷直接脱氢;铬基催化剂;活性中心   
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        更新时间：2026-02-02
      • 余江峰, 张海涛, 马宏方, 张皓荐, 钱炜鑫, 应卫勇
        2026, 51(1): 54-62. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250082
        Zn-Ag双金属改性丝光沸石催化剂在二甲醚羰基化反应中的性能研究
        摘要：针对二甲醚（DME）羰基化反应中丝光沸石（MOR）催化剂易失活问题，采用离子交换法引入Zn和Ag双金属对MOR进行改性，旨在优化其酸性位点分布及孔道结构以提升催化性能。通过水热合成法制备了系列催化剂，结合XRD、ICP-AES、SEM、NH3-TPD和Py-IR等表征手段分析了其物化性质，并在固定床反应器中评价了其催化活性。结果表明，引入Ag后，催化剂八元环孔道的Brønsted酸量和酸强度明显增大；引入Zn后，十二元环孔道的Lewis酸量增大，可协同促进CO吸附及反应动力学。在200 ℃、1.0 MPa及空速2400 mL/(g·h)条件下，1Ag/2Zn-MOR催化性能最优。在该催化剂作用下反应3 h时，DME转化率达98%；反应25 h后，DME转化率仍保持90%且乙酸甲酯选择性始终大于99%。Zn-Ag双金属改性通过调控催化剂酸位分布与孔结构，可有效提升催化活性与稳定性，为DME羰基化高效催化剂的开发提供了理论依据。  
        关键词：二甲醚羰基化;水热合成;离子交换法;丝光沸石;双金属改性   
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        更新时间：2026-02-02
      • 严亚韩, 吴潘, 何坚, 蒋炜, 刘长军, 梁斌
        2026, 51(1): 63-72. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250117
        Ni/WO<sub>3</sub>-ZrO<sub>2</sub>催化1,4-丁烯二醇临氢异构制2-羟基四氢呋喃及其反应动力学研究
        摘要：2-羟基四氢呋喃（2-HTHF）是重要的精细化工原料，构建金属中心和酸中心强度可控的双功能催化剂是经顺-1,4-丁烯二醇（cis-BED）临氢异构制2-HTHF的关键。采用等体积浸渍法制备了一系列Ni/WO3-ZrO2双功能催化剂，其结构经NH3-TPD、XPS和XRD等表征。分析了还原温度、还原时间、Ni和WO3负载量（质量分数）及Ni和WO3分散性等因素对催化剂结构和催化性能的影响，并研究了优选催化剂在设定条件下催化cis-BED临氢异构反应的动力学。结果表明，在催化剂用量为0.2 g、反应温度为200 ℃、H2压力为0.4 MPa和气时空速为37.8 L/(g·h)的条件下，600 ℃下还原2 h所得10%Ni/20%WO3-ZrO2-HT（Ni、WO3负载量分别为10%、20%）的催化性能最佳，其cis-BED转化率和2-HTHF选择性分别为67.9%和30.1%。建立的反应网络和反应动力学模型能够较好地描述10%Ni/20%WO3-ZrO2-HT催化的cis-BED临氢异构反应过程，即cis-BED异构化生成2-HTHF的主要路径是cis-BED先转化为反-1,4-丁烯二醇，再异构化为2-HTHF。  
        关键词：1,4-丁烯二醇;2-羟基四氢呋喃;双功能催化剂;临氢异构化;反应动力学   
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        更新时间：2026-02-02

        分离材料与净化技术

      • 李小可, 杨锐, 廖胤皓, 周立宏, 敬登伟
        2026, 51(1): 73-86. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250066
        太阳能驱动界面蒸发中的碳基材料：碳减排机制与应用前景
        摘要：太阳能驱动界面蒸发（SIE）技术凭借其绿色环保和低能耗等优势，为应对全球水资源短缺与能源危机提供了全新解决思路。近年来，碳基材料凭借其优异的光热转换性能、大比表面积以及良好的化学稳定性，在上述领域中展现出巨大应用潜力。碳基材料能够显著提升能量转换效率，降低系统成本，同时在减少碳排放方面亦有作用。综述了碳基材料在太阳能驱动界面蒸发技术中的研究进展，重点围绕其光热转换、水传输及抗盐等机制进行深入探讨，分析其碳减排潜力，并展望其在海水淡化和污水处理等领域的应用前景，旨在为构建高效、低成本和可持续的水处理技术提供参考，以助力“碳中和”目标的实现。  
        关键词：太阳能驱动界面蒸发;碳基材料;碳减排;水处理   
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        更新时间：2026-02-02

      • 二维MXene膜在分离与净化领域的应用研究进展

        赵兴雷, 叶舣, 宁晨君, 刘龙杰, 范文琦, 孙伟, 薛明
        2026, 51(1): 87-97. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250109
        二维MXene膜在分离与净化领域的应用研究进展
        摘要：MXene作为新型二维过渡金属碳化物/氮化物材料，凭借其独特的结构和丰富的表面官能团，在分离与净化领域展现出优异性能。结合有关理论及实验研究成果，介绍了MXene膜的后处理稳定性、电学性能和机械性能等物理化学特性，综述了MXene膜在气体分离与捕集、离子筛分、水体净化和有机溶剂纯化等领域的应用研究进展。尽管MXene膜在分离与净化领域展现出较大应用潜力，但仍面临稳定性、层间距调控、溶胀、界面兼容性、成本，以及环境安全等方面的挑战。未来研究需整合表面改性、结构设计和工艺优化等策略，同时探索低成本制备技术，并加强环境安全评估，促进MXene膜在更广泛领域的应用。  
        关键词：膜分离;二维MXene膜;气体分离;离子筛分;水体净化;有机溶剂纯化   
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        更新时间：2026-02-02
      • 吴俊宏, 段新伟, 杨敏, 米杰, 王建成, 武蒙蒙
        2026, 51(1): 98-107. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250073
        微波辅助合成镁铝类水滑石基氧化物及其在含O<sub>2</sub>/H<sub>2</sub>S气氛下的COS水解催化行为
        摘要：COS水解催化在工业气净化脱硫中具有重要意义。镁铝类水滑石基氧化物（MgAl-MMO）在简单气氛（COS + H2O）下可有效催化COS水解，然而O2/H2S对MgAl-MMO的催化影响作用尚不明晰，同时现有催化剂合成方法耗时较长。探索了微波辅助合成MgAl-MMO的可行性，并研究了其在反应气含O2/H2S下的催化行为。结果表明，80 ℃微波晶化及n(Mg)/n(Al) = 2时所制催化剂COS水解性能最佳，其在反应气含1.0%（体积分数）O2气氛中，COS转化率及H2S选择性均为100.0%并保持540 min；但O2体积分数增大至1.5%时，COS转化率及H2S选择性明显降低（分别下降63.2%与68.8%），主要归因于高O2体积分数下H2S催化氧化导致催化剂表面硫沉积加剧；无O2环境中H2S在催化过程中导致催化剂中毒，且中毒程度随H2S质量浓度增大而加剧：含198 mg/m3 H2S下COS转化率和H2S选择性在100 min时分别降至37.4%和5.3%；1.0% O2与198 mg/m3 H2S共存进一步加快催化剂失活，加剧了表面硫酸盐化及中弱碱相对含量减小，且H2S对催化剂的不利影响显著大于O2，反应85 min时COS转化率与H2S选择性分别仅为20.2%、1.4%。  
        关键词：微波合成;镁铝类水滑石基氧化物;COS水解;H2S;失活   
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        更新时间：2026-02-02

        CCUS技术

      • 中国电力行业碳捕集、利用与封存技术应用进展

        李雪宁, 王茹洁, 刘静怡, 黄鑫, 荆润秋, 李蔷薇, 张盼
        2026, 51(1): 108-119. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250161
        中国电力行业碳捕集、利用与封存技术应用进展
        摘要：碳捕集、利用与封存（CCUS）技术是实现电力行业低碳转型的关键路径。基于现有工程实践，探讨了CCUS各环节发展现状，分析了主流碳捕集技术的特点与工程应用现状，指出了燃烧后捕集技术与现有电厂兼容性优势，对比了不同运输方式与碳捕集规模的匹配关系，揭示了管道网络化运输对规模化应用的支撑作用，评估了CO2封存及利用等途径的减排潜力，并展望了CCUS发展趋势。分析发现，燃烧后捕集技术成熟且对现有设施继承性好，亟需通过吸收剂/吸附剂/膜材料等新型材料的开发和工艺优化实现低能耗碳捕集；小体量陆路运输已初具规模，管道运输进入快速发展阶段，运输成本随运输规模扩大显著下降，可为未来CO2大规模工业运输提供重要保障；CO2驱油可使原油采收率提升7%~15%，其与化工/生物利用是提高CCUS技术整体经济性的有效措施。虽然当前CCUS技术存在能耗和成本较高等瓶颈，但通过技术优化与规模化应用可显著提升其经济性。CCUS和生物质能碳捕集与封存（BECCS）技术有望在2060年为我国贡献10 × 108 t/a CO2减排量，不仅可支撑电力行业深度脱碳进程，还可为其他高CO2排放行业的低碳转型提供技术参考。  
        关键词：CCUS;碳捕集;CO2利用与封存;电力行业;工程实践   
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        更新时间：2026-02-02

      • CO2捕集用胺基吸收剂的研究进展

        李珍珍, 徐冬, 杭晨哲, 杜庶铭, 刘扬, 潘冠福
        2026, 51(1): 120-131. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250154
        CO<sub>2</sub>捕集用胺基吸收剂的研究进展
        摘要：开展CO2捕集是缓解化石能源利用与全球变暖问题之间矛盾的有效途径，胺基吸收剂是CO2捕集（化学吸收法）的主要材料。介绍了胺基吸收剂捕集CO2的机理，对比了不同胺基吸收剂的构成特征及其CO2捕集性能。单组分胺吸收剂制备工艺简单，但存在CO2吸收容量低（0.50~0.53 mol/mol）、再生能耗高（3.5~4.0 GJ/t）等问题。通过引入其他吸收剂形成混合胺吸收剂，可将CO2吸收容量提高至0.706 mol/mol（2-氨基-2-甲基-1-丙醇和N-甲基-4-哌啶醇），并可降低再生能耗、提高经济性。两相吸收剂因仅需加热富相部分，再生能耗低至1.61 GJ/t（2-氨基-2-甲基-1-丙醇/哌嗪/乙二醇二甲醚），且具有较好的稳定性，发展前景良好。少水（无水）吸收剂在CO2吸收容量方面优势突出，但吸收速率较慢，再生能耗达2.365 GJ/t（二乙烯三胺-三乙醇胺）。以离子液体吸收剂为代表的新型吸收剂，具有良好的CO2捕集性能，能够有效避免传统吸收剂能耗高、降解快、腐蚀设备和成本高等问题，但其距离实际应用仍需进一步研究与验证。本综述可为CO2捕集胺基吸收剂的种类选择和性能提升提供参考。  
        关键词：CO2捕集;胺基吸收剂;化学吸收法;吸收性能;再生能耗   
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        更新时间：2026-02-02
      • 李傲, 吴华帅, 张效胜, 田佳荣, 俎浩楠, 丁传敏, 王俊文
        2026, 51(1): 132-140. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250093
        燃煤烟道气中CO<sub>2</sub>耦合绿氢制烯烃工艺可行性和技术经济性分析
        摘要：随着能源结构转型和“双碳”战略推进，CO2加氢制烯烃工艺成为碳减排和碳利用的重要途径之一。尽管CO2加氢制烯烃催化剂的实验研究已较为成熟，但其在工业应用方面仍处于起步阶段。借助模拟手段进行工艺分析是实现其工业化的有效途径之一。基于CO2加氢制烯烃催化剂，按照70 × 104 t/a烯烃产能建立了燃煤烟道气中CO2耦合绿氢制烯烃工艺（简称“耦合工艺”），该工艺涵盖多个单元，包括碳捕集、逆水煤气变换反应和费托合成制烯烃反应，以及后续轻烃与重烃的分离过程。模拟结果表明，耦合工艺具有显著的碳减排优势，其碳效率为99.71%，净CO2排放量为-1.83 t/t（生产1 t烯烃的CO2排放量为-1.83 t）。提高CO2转化率可有效降低资本投资和提高能量效率，H2生产成本对耦合工艺的经济可行性有重要影响。当CO2转化率从47%提高至79%时，耦合工艺的能量效率为40.92%，同时总资本投资可降低38.79%。当H2生产成本从0.367 USD/m3（标况）降低至0.114 USD/m3，耦合工艺的生产成本（指“烯烃生产成本”）可降低51.58%，最低可降至1006.1 USD/t。在相近的H2生产成本（0.317 USD/m3）下，该工艺的生产成本为2100.8 USD/t，优于文献值（3580 USD/t）。  
        关键词：CO2加氢;绿色烯烃;Aspen Plus模拟;工艺可行性分析;经济性分析   
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        更新时间：2026-02-02

        绿色氨能关键技术

      • h-BN载体对Cs-Ru/h-BN催化合成氨性能的影响

        高超, 江显灿, 杨阳, 方智霖, 张鹏, 黄佳, 姚林利
        2026, 51(1): 141-149. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250244
        <italic style="font-style: italic">h</italic>-BN载体对Cs-Ru/<italic style="font-style: italic">h</italic>-BN催化合成氨性能的影响
        摘要：NH3是一种重要的无机化工原料，也是一种理想的氢能载体。Ru基催化剂因其在低温低压下具有优于传统铁基催化剂的催化性能而备受关注。以4种商业六方氮化硼（h-BN）为载体负载Ru和助剂CsNO3，制备了xCs-Ru/h-BN（x = n(Cs)/n(Ru)）催化剂。采用XRD、SEM、N2吸/脱附、H2-TPR和XPS等对载体和催化剂的理化性质进行了表征，考察了温和反应条件下催化剂的催化性能，并利用动力学分析了N2、H2和NH3的反应级数。结果表明，2Cs-Ru/h-BN-1表面Ru具有更高活性，能降低CsNO3分解和还原的温度，有利于Ru表面N2分子解离。动力学分析表明，2Cs-Ru/h-BN-1的H2反应级数为正，说明催化剂表面解离的氢原子更易迁移转化，这不仅能抑制催化剂氢中毒并稳定合成氨，还能释放出更多活性位点用于N2分子解离。在400 ℃、0.1 MPa和合成气流速60 mL/min（V(H2):V(N2) = 3:1）的条件下反应1 h，2Cs-Ru/h-BN-1的合成氨速率（以每克催化剂计）为3902 μmol/(g·h)，且该催化剂可稳定运行48 h。  
        关键词：六方氮化硼;Cs-Ru/h-BN催化剂;合成氨;氢中毒   
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        更新时间：2026-02-02

      • 310S不锈钢在高温氨气下腐蚀行为的实验研究

        王大彪, 田勇, 李加庆, 滕霖, 周杨, 陈崇启, 罗宇, 江莉龙
        2026, 51(1): 150-158. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250260
        310S不锈钢在高温氨气下腐蚀行为的实验研究
        摘要：氨气因其无碳富氢特性，在工业与新能源领域的应用日益广泛。然而，高温工况下管路系统的氨气腐蚀问题成为制约氨产业发展的关键瓶颈。选取310S不锈钢为研究对象，通过搭建高温氨气腐蚀实验平台模拟实际工况，综合运用SEM、EDS和XRD等表征技术，研究了310S不锈钢在不同时间、不同温度氨气作用下的腐蚀行为，并对比分析了碳化钨（WC）涂层对其耐蚀性能的影响。结果表明，310S不锈钢在腐蚀初期的年腐蚀速率较高，随后逐渐降低；如310S不锈钢在450 ℃下腐蚀80 h和480 h，其年腐蚀速率分别为1.68 mm/a和0.53 mm/a。温度对310S不锈钢的腐蚀行为有显著影响，其中温度为450 ℃时腐蚀最为剧烈，如腐蚀时间为80 h时，450 ℃下310S不锈钢的年腐蚀速率为1.68 mm/a，明显高于其在300 ℃（0.79 mm/a）和490 ℃（1.09 mm/a）下的年腐蚀速率。当温度为450 ℃时，WC涂层能够有效抑制活性N渗入310S不锈钢基体，但在490 ℃下WC涂层会发生局部剥落，反而加剧了基体腐蚀。  
        关键词：310S不锈钢;高温氨腐蚀;碳化钨涂层;腐蚀行为   
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        更新时间：2026-02-02
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