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  • 刊期：单月刊
  • 创刊时间：1976年
  • 国际标准连续出版物号：ISSN 2097-2547
  • 国内统一连续出版物号：CN 51-1807/TQ
  • 主管单位：中国昊华化工集团股份有限公司
  • 主办单位：西南化工研究设计院有限公司
  • 主编：孙炳
  • 副主编：张俊杰
  • 编辑出版：《低碳化学与化工》编辑部
  • 电话：028-85964717/85963476
  • E-mail：236764603@qq.com
  •             dthxyhg@sinochem.com
  • 地址：四川省成都市机场路近都段393号
  • 国内邮发代号：62-269
  • 国外发行代号：BM2893
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Volume 51 期 2，2026 2026年第51卷第2期

  • C1化学与催化转化

    赵淅灵, 廉红蕾

    2026, 51(2): 1-10. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250149
    摘要：电催化CO2还原反应（CO2RR）为CO2转化为高附加值的化学品和燃料提供了有效途径。在CO2RR研究中，对催化剂组成和结构的精准调控是实现高产物选择性的关键。金属Cu是目前促进CO2RR生成C2+产物的最有效活性金属组分。为深入理解Cu基催化剂上CO2RR制C2+产物的影响因素，总结并分析了CO2RR制C2+产物的大量研究。从Cu基催化剂表面CO2吸附机理出发，深入探讨了催化剂的Cu金属晶面、Cu低核原子团簇、Cu物种价态及形貌等因素对CO2RR反应性能的影响，重点阐述了其对C2+产物选择性的影响机制，指出了CO2RR制C2+产物所面临的挑战及发展方向，以期为高效CO2RR催化剂的理性设计提供思路。  
    关键词：CO2RR;Cu基催化剂;产物选择性;C2+产物   
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    更新时间：2026-02-13

  • C1化学与催化转化

    钱飞, 魏子都, 朱家欢, 张超, 相宏伟, 刘兴武

    2026, 51(2): 11-19. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250116
    摘要：铁基催化剂在费托合成（FTS）反应中具有重要的作用，但其复杂的物相结构与较大的副产物选择性制约了其进一步发展，亟需建立单相铁基催化剂，探究反应流程，并结合助剂的作用增大目标产物选择性。通过普鲁士蓝类似物的热解，成功制备了高稳定性的ε-Fe2C催化剂，并研究了Mn与K助剂对催化剂结构和催化性能的影响。结果表明，在270 °C、3 MPa、n(H2):n(CO) = 2:1和反应空速（GHSV）为30000 mL/(g·h)条件下，Mn助剂修饰的ε-Fe2C催化剂作用下反应25 h，CO2选择性减小至7.5%，K助剂修饰的ε-Fe2C催化剂作用下，C5+烃类产物选择性可达71.5%。两种助剂修饰的催化剂在反应前后均保持ε-Fe2C结构，反应80 h过程中，催化剂活性和产物选择性均保持稳定，Mn助剂修饰的ε-Fe2C催化剂副产物选择性较小，催化性能更优。通过XRD、TEM和XPS等表征手段，揭示了催化剂的微观结构变化及其对FTS催化性能的影响，发现助剂产生的尺寸效应使得催化剂作用下的CO转化率减小。Mn与K作为电子助剂给催化剂提供电子，保证了催化剂表面结构的稳定性，调控了产物分布。在单相ε-Fe2C催化剂上引入助剂调控催化活性和产物分布，可为产物选择性较大的FTS催化剂开发提供新思路。  
    关键词：费托合成;碳化铁;助剂调控;烯烃   
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    更新时间：2026-02-13

  • C1化学与催化转化

    李润, 王茂颖, 孙龙帅, 孟欣玥, 王传义, 朱鹏飞

    2026, 51(2): 20-30. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250453
    摘要：传统光催化还原CO2反应体系需借助大量牺牲剂来实现还原过程，如何通过设计高效、稳定的催化剂实现无需牺牲剂的光催化反应一直是该领域的研究热点。采用物理混合法制备了一系列Ti3C2/Ag3VO4新型肖特基异质结光催化剂（TAx，x = m(Ag3VO4)/m(Ti3C2)），通过XRD、SEM和TEM等表征了其结构性质，并系统研究了其光催化还原CO2性能及机理。结果表明，Ag3VO4纳米颗粒均匀分布在Ti3C2纳米片表面，形成紧密的界面结构。在无需添加任何牺牲剂的条件下，TA1.5催化性能最优，在可见光（λ ≥ 420 nm）照射3 h后，其CO和CH4产量分别达到80.67 μmol/g和33.67 μmol/g，其中，CO产量分别是Ti3C2和Ag3VO4的18.5倍和17.2倍。Ti3C2与Ag3VO4之间形成的肖特基势垒有效驱动了光生电子从Ag3VO4向Ti3C2的定向迁移，抑制了光生载流子复合，从而大幅提升了催化剂的光催化还原CO2性能。  
    关键词：Ti3C2 MXene;Ag3VO4;物理混合;肖特基异质结;光催化还原CO2   
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    更新时间：2026-02-13

  • C1化学与催化转化

    田佳荣, 吴华帅, 张效胜, 丁传敏, 王俊文

    2026, 51(2): 31-38. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250107
    摘要：Fe基催化剂因具有低廉的成本和优异的催化性能，被广泛应用于CO2加氢制低碳烯烃。加入Na助剂能够明显提高Fe基催化剂的低碳烯烃选择性，但其内在作用机制尚不清晰。采用密度泛函理论（DFT）计算和微观动力学（MKM）分析相结合的方法探究了Na作为助剂对于Fe(111)表面CO2 加氢制低碳烯烃反应路径及产物相对选择性的影响。DFT计算表明，添加的Na改变了Fe(111)表面的电子密度，并且明显促进了CO2吸附活化。同时，Na使C2H4*生成和脱附能垒分别从0.81 eV和1.10 eV降低至0.61 eV和0.46 eV，CH4生成能垒从0.95 eV升高至1.15 eV。MKM分析表明，添加Na明显提高了C2H4*生成和脱附速率，同时降低了CH4生成速率，整个反应网络体系的速率控制步骤由C2H4*生成和脱附转变为CH4生成。以上结果从分子水平上揭示了Na通过调控Fe(111)表面的电子结构提高C2H4生成速率和降低副产物CH4生成速率，进而提高产物C2H4相对选择性的内在作用机制。  
    关键词：CO2加氢;Fe基催化剂;Na助剂;密度泛函理论;微观动力学分析   
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    更新时间：2026-02-13

  • 低碳分子转化合成

    杜佳奇, 李文龙, 王佳杰, 刘亚华, 宋元江, 王小莉, 李扬, 赵安民

    2026, 51(2): 39-47. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240432
    摘要：随着乙醇产量的快速增长，将其转化为含氧化学品和烯烃不仅可以减少对石油资源的依赖，还有助于满足日益增长的能源和化工产品需求。催化剂是实现乙醇高效转化为含氧化学品和烯烃的关键。综述了乙醇催化转化制含氧化学品和烯烃的反应机理、催化剂设计策略和催化性能等方面的研究进展，并对未来乙醇催化转化催化剂的设计进行了展望。  
    关键词：乙醇;乙醇催化转化催化剂;含氧化学品;烯烃   
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    更新时间：2026-02-13

  • 低碳分子转化合成

    郑岩, 侯双燕

    2026, 51(2): 48-58. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250205
    摘要：醋酸甲酯作为一种具有高反应活性的含氧有机溶剂和化工中间体，其高值化利用已成为提升碳资源转化效率以及化工产业链附加值的重要途径。首先，梳理了醋酸甲酯制备方法及其原理和特点，包括甲醇-醋酸酯化、甲醇羰基合成和甲醇脱氢偶联等工艺，并对比了不同工艺的能耗、成本和工业化适配性。然后，围绕醋酸甲酯高值化利用，综述了醋酸甲酯主要利用途径及其技术进展，特别关注了醋酸甲酯在新兴应用领域的发展前景，可为醋酸甲酯利用提供新思路。最后，总结了当前醋酸甲酯高值化利用技术中存在的问题及其解决思路，并对其未来研究提出了建议。  
    关键词：醋酸甲酯;高值化利用;甲基丙烯酸甲酯;生物柴油   
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    更新时间：2026-02-13

  • 低碳分子转化合成

    赫英俊, 陈祎瑶, 林杉帆, 郅玉春, 魏迎旭, 刘中民

    2026, 51(2): 59-65. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250183
    摘要：甲醇制烃（MTH）反应是衔接煤化工与石油化工及天然气化工的“桥梁”。HZSM-5分子筛因其独特的孔道结构和中强酸性在MTH反应中表现出良好的催化性能。甲醛可通过Prins反应加速MTH反应进程，同时也能促进多甲基苯交联缩合形成稠环芳烃（PAH），然而其具体作用机制尚未得到深入研究。通过设计甲苯、苯分别与甲醛在HZSM-5分子筛上的共进料实验，结合气相色谱-质谱联用技术和TGA分析，发现甲苯与甲醛共转化的关键中间体为二苯甲烷，揭示了甲醛与甲苯相互作用的关键路径，即甲苯与甲醛经酸位点作用生成苯甲醇衍生物，苯甲醇衍生物脱水形成二苯甲烷。二苯甲烷既可加速甲苯转化过程，又能作为“桥梁分子”显著促进甲苯的交联反应。  
    关键词：分子筛催化;甲苯转化;甲醛;积炭失活   
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    更新时间：2026-02-13

  • 低碳分子转化合成

    武璐瑶, 韩春, 许烨凡, 黄伟

    2026, 51(2): 66-74. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250151
    摘要：合成气制低碳醇（C2~C6醇）因其良好的经济性而受到了广泛关注。Co基催化剂是合成气制低碳醇的主要催化剂之一，但该催化剂目前存在低碳醇选择性较低的问题。采用共沉淀法分别制备了Ce、Mn改性Co/AC催化剂（Ce-Co/AC和Mn-Co/AC，Co质量分数为15.0%，Ce、Mn质量分数均为7.5%），使用XRD、N2吸/脱附和H2-TPR等表征了催化剂的结构，并在温度为250 ℃、压力为3.0 MPa和合成气（V(H2):V(CO) = 2:1）流量为75 mL/min的条件下评价了催化剂的催化合成气制低碳醇性能（以反应7 d后的平均值计）。结果表明，与Co/AC相比，引入助剂Ce、Mn均可提高催化剂表面Co物种的分散性及减小Co0物种的晶粒尺寸。其中，Mn-Co/AC的表面Co0物种含量（物质的量分数）为66.0%。在实验条件下，Ce-Co/AC的CO转化率为2.29%，总醇选择性为32.03%，m(低碳醇)/m(总醇)为68.06%；Mn-Co/AC表现出了更好的催化性能，其CO转化率为3.99%，总醇选择性为33.23%，m(低碳醇)/m(总醇)为79.36%。  
    关键词：Co基催化剂;共沉淀法;合成气;Co物种;低碳醇   
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    更新时间：2026-02-13

  • 碳资源转化利用

    刘庆坤, 闫国春, 李艺, 张世杰, 宋怀河

    2026, 51(2): 75-90. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250279
    摘要：沥青作为富含芳香族结构的高碳材料，因具有来源广泛、碳含量高和成本低廉等优点，成为钠离子电池碳负极材料的优质前驱体。然而，直接热解制备的沥青基碳材料存在石墨化程度高、层间距小等缺点，导致钠离子存储空间受限。结构与形貌调控策略是克服上述缺点的研究重点。综述了沥青基碳负极材料的研究进展，重点阐述了结构调控（预氧化、软/硬碳复合和杂原子掺杂）与形貌调控（构建多孔结构和碳纳米纤维膜）两种策略的技术路线与改性机理，解析了微观结构与储钠性能的构效关系，并分析了各种调控方法的优势与不足。最后分别从基础科学、材料设计和产业化应用层面对沥青基碳负极材料的未来研究方向进行了展望。  
    关键词：钠离子电池;沥青基碳负极材料;结构调控;形貌调控   
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    更新时间：2026-02-13

  • 碳资源转化利用

    赵晓胜, 李笑莹, 陈赞, 肖博恩, 张怡菲, 张美婷, 回文龙, 闫玉新

    2026, 51(2): 91-98. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250147
    摘要：热解作为玉米秸秆（以下简称“秸秆”）综合利用的重要技术，该过程遵循自由基反应机理。明确秸秆中共价键的组成及热解过程中自由基的生成特征，对于揭示自由基反应的内在机制及其与有机结构之间的关系，进而优化热解工艺具有重要意义。基于元素分析和13C NMR表征获得的碳骨架结构参数，计算了秸秆中主要共价键含量。采用9,10-二氢蒽作为分子探针，间接测定了热解过程中活性自由基生成量，并通过电子自旋共振（ESR）技术对热解后产生的稳定自由基数量及其g值进行了检测。结果表明，秸秆中Cal—Cal和Car—Car含量分别为28.47 mmol/g和4.95 mmol/g，C—O中主要以Cal—O为主（含量高达28.57 mmol/g）。秸秆热解过程中生成的活性自由基浓度（cR-A）随着温度升高和时间延长而逐渐增大，300~420 ℃下热解12 min时，cR-A达到4.60~29.44 mmol/g。热解过程中，秸秆可能主要发生β-O—Cal、β-Cal—Cal等弱键断裂，生成的活性自由基主要为脂肪碳自由基、与芳香碳相连的氧自由基以及与芳香碳相连的脂肪碳自由基。随秸秆热解反应进行，稳定自由基浓度呈现先快速增大后缓慢减小再缓慢增大的趋势。含芳香结构的大尺寸活性自由基（尤其是·Cal—Car）在耦合过程中更容易转变为稳定自由基，新形成的稳定自由基的g值随热解时间延长逐渐降低，其含有较多的含氧自由基。  
    关键词：玉米秸秆;共价键;热解;自由基;g值   
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    更新时间：2026-02-13
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