本報訊（記者劉萬生 通訊員王衝）中國科學院大連化學物理研究所研究員江凌團隊、南開大學研究員李蘭冬團隊和曼徹斯特大學教授楊四海團隊合作，利用自主研製的紅外光解離實驗裝置，成功表徵了關鍵反應中間體，揭示了鎳負載八面沸石催化劑對炔烴/烯烴化學選擇性吸附分離的深層次機制。日前，相關成果發表於《科學》。
反應中間體的探測與表徵是詮釋化學反應機理的關鍵。然而，這些反應中間體的數量密度低、壽命短、結構複雜，對它們的實驗研究非常困難。江凌團隊將高解析度質譜與光參量振動雷射器相結合，自主研製了具有國際先進水平的紅外光解離光譜，可原位/在線高靈敏探測關鍵反應中間體的組成與結構，對詮釋催化反應機制具有重要作用。
低碳烯烴是化學工業最基本的原料之一，其生產過程會引入少量炔烴雜質，對其聚合與後續加工產生極大影響。高效去除炔烴雜質、生產聚合物級低烯烴是極具挑戰性的國際前沿科學問題。
李蘭冬課題組設計合成了鎳負載八面沸石催化劑，它在乙炔/乙烯、丙炔/丙烯、丁炔/丁二烯等分離過程中均表現出高炔烴動態吸附容量與炔烴/烯烴分離選擇性，同時還表現出優異的循環穩定性，對操作條件（溫度、壓力、氣體濃度、雜質等）不敏感，可滿足工業吸附分離的基本要求。
研究人員利用紅外光解離實驗裝置，圍繞鎳負載八面沸石催化劑對乙炔/乙烯的吸附機制進行了研究。研究證實，鎳負載八面沸石催化劑對乙炔具有較高的吸附選擇性，具有在混合氣流中去除痕量乙炔的分離能力，確認了基於化學鍵的炔烴/烯烴分離的新策略，有望推動鎳負載八面沸石催化劑分子篩材料在相關工業吸附分離過程中的應用。
相關論文信息：https://doi.org/10.1126/science.aay8447
《中國科學報》 (2020-06-04 第1版 要聞)