科學(xué)導(dǎo)報訊 記者耿倩 1月19日，記者從山西煤化所獲悉，該所張清德研究員團(tuán)隊，在前期研究二甲醚氧化合成PODEn的基礎(chǔ)上，基于目標(biāo)反應(yīng)的特點，設(shè)計、調(diào)控了不同強(qiáng)度酸性位和氧化還原活性位距離及分布，構(gòu)建了活性位高度協(xié)同的ZSM-5包覆MoFe的核殼催化劑，實現(xiàn)了甲醇氧化一步合成更長C-O鏈PODEn重要突破性進(jìn)展。該成果近日已被國際頂級期刊ACS Catalysis收錄。

煤基甲醇作為重要平臺化合物，由其通過氧化實現(xiàn)C-O鏈可控增長制高值含氧化學(xué)品和清潔燃料添加劑，過程綠色、下游產(chǎn)品豐富、碳排放低，是甲醇高質(zhì)化轉(zhuǎn)化新的重要研究方向。其中，甲醇直接氧化合成較長C-O鏈的聚甲氧基二甲醚（PODEn），流程短、原子經(jīng)濟(jì)性好，是一條新穎且極具競爭力的綠色合成路線。但由于醇醚分子中的C-H鍵相對穩(wěn)定，較高反應(yīng)溫度易使產(chǎn)物復(fù)雜化或發(fā)生深度氧化，溫和條件下醇醚高效氧化的定向轉(zhuǎn)化難度大。目前，甲醇氧化研究主要集中于短C-O鏈產(chǎn)物DMM的合成。

研究團(tuán)隊基于實驗設(shè)計和表征研究，提出了核殼催化劑上甲醇氧化制PODEn可能的反應(yīng)路徑。通過調(diào)控分子篩殼的酸性，可對甲醇脫水程度進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)而對C-O鏈在中等強(qiáng)度的Bronsted酸位點上可控鏈增長起到了顯著促進(jìn)作用。該研究為甲醇直接氧化可控實現(xiàn)C-O鏈增長制高值含氧化學(xué)品新催化反應(yīng)體系開辟了一條獨特新穎的路徑，同時為高效催化劑設(shè)計提供新的研究思路。