【解读】Sci. China Chem.：高附加值芳香烃选择性制备的新趋势

学术 2024-12-27 08:15 福建

清华大学刘礼晨和石化院吴玉超研究员围绕高附加值重芳烃的开发利用，浅述了除BTX以外，诸如均四甲苯、萘和蒽及其衍生物的制备路线及反应路径，为芳烃资源深加工提供了新思路。

芳烃是石化行业的重要子行业，主要产品包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯（BTX、EB）等，涉及炼油、合成树脂、合成纤维、合成橡胶等多个产业，广泛应用于人类衣食住行的各个领域。在当下电气化能源革命和“双碳”背景下，炼油化工企业正在尝试调整其产品链，从燃料型炼厂转变为燃料+化工型炼厂，并着眼于布局可再生新资源及新材料。芳烃产业同样面临着产能过剩的问题，探索开发除BTX以外的高附加值芳烃化合物将是产业高质量可持续发展的重要一环。

最近，清华大学化学系刘礼晨副教授和中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院吴玉超研究员围绕高附加值重芳烃的开发利用展开论述，特别是沸点高于190℃的芳香族化合物，诸如均四甲苯、萘和蒽及其衍生物，用于生产高性能聚合物（材料领域），以及氢气储存和运输的液态有机氢载体（新能源领域）。本文简述了以甲苯为基础，制备二甲基联苯（DMBP），氧化制苯醛、苯甲醇等反应路径，介绍了二苄基甲苯与氢化二苄基甲苯（18H-DBT）之间的可逆转化；作为有机液储氢的发展新方向，作者展望了利用固体酸催化剂制备二苄基甲苯的商业化路线。同时，介绍了均四甲苯作为聚酰亚胺（PI）材料的重要前体，其主要制备路线（包括分离、三甲苯烷基化、歧化反应，四甲苯异构化）、反应路径、催化剂制备方面所面临的挑战。进一步的，作者简述了以 2,6-二甲基萘和乙基萘等重要萘类芳烃衍生物和他们在材料领域的重要应用。

文章的最后部分，作者展望了围绕芳烃的可持续制备和选择性转化的一些前沿研究方向，包括发展基于基于生物质平台分子的芳烃制备路线，开发耦合CO₂资源化利用的芳烃生产过程以及探索高原子经济性的反应路径。作者强调，为了加快面向芳烃资源利用的催化过程的迭代和开发，学术界和工业界应该建立紧密的合作关系。从工业界的实际需求中凝练基础研究的新方向，并注重把创新性的学术概念和实际的工业过程相结合，促进基础研究中积累的知识和经验迁移到工业界。

论文通讯作者为刘礼晨副教授和吴玉超研究员，并得到了中国石油戴厚良院士和杨卫胜教授级高工的指导。详见：Yuchao Wu, Houliang Dai, Weisheng Yang, Yaxing Li, Lichen Liu, Emerging trends in the selective production of value-added aromatics. Sci. China Chem., 2024, https://doi.org/10.1007/s11426-024-2354-3。

扫描二维码或点击左下角“阅读原文”可查阅全文。

【通讯作者简介】

吴玉超，中国石油石油化工研究院，高级工程师。2018年英国剑桥大学博士毕业，主要研究方向为高分子化学与超分子自主装软材料。2019-2021年在石油化工科学研究院从事博士后研究，从事研究方向为催化裂化循环油的综合利用、C10+芳烃的分离与催化转化技术开发，以及C10+芳烃氧化与脱氢技术开发等。近年来，在Nat. Commun.、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、Adv. Mater.等期刊上发表论文20余篇，获得专利授权3项。

刘礼晨，清华大学化学系副教授。2012年本科毕业于南京大学， 2018年博士毕业于西班牙瓦伦西亚理工大学化工技术研究所（ITQ-UPV），导师为Avelino Corma教授。2021年1月入职清华大学化学系，研究方向为分子筛催化材料的制备，表征及催化反应性质。

科学温故QQ群—科研爱好者集中地！（不定期发布讲座通知，分享录制视频）

微信群（学术交流/电催化/光催化/理论计算/资源共享/文献互助群；C1化学/生物质/单原子/多孔材料分舵），小编微信：hao-xinghua或alicezhaovip，备注“姓名-单位”。

科学温故

知幽渺之理而收显著之效：从实验到理论，探索催化反应隐藏的信息与机理，打开催化过程“黑匣子”

最新文章

ACS Nano：CuPd合金纳米催化剂在CO氧化中的相分离机制

【解读】Chem Catal：强金属-载体相互作用助力丙烷脱氢

【解读】JACS：揭示碳化钼催化材料的结构演化过程

【解读】北京科技大学Chemistry of Materials：热冲击合成法制备高活性CrOx纳米催化剂

【解读】ACB：稀土协同构筑Pd纳米界面突破N-杂环LOHCs深度脱氢瓶颈

【解读】Angew. Chem.：协同金属-载体相互作用构建亚2 nm金属磷化物团簇提高选择性加氢活性

【解读】J. Aerosol Sci.：火焰喷雾热解制抗烧结Pd/CeO2及其低温甲烷催化燃烧性能

编辑推荐︱乙炔选择性加氢：从热催化到电、光和光热催化

华东师大吴鹏课题组Appl. Catal. B：硅锗沸石催化剂高效制备生物质糠基醚类化合物

【资讯】全球首创突破世界难题 | 福立气相色谱助力雷爱文教授研究团队发表Science论文（IF=44.7）！

【解读】JACS：二氧化碳加氢偶合二甲胺高选择性制备DMF

【综述】Chem. Soc. Rev.：火焰合成催化剂的机遇与挑战

【随笔】罗孟飞：贵金属粒子尺寸与催化剂表面暴露贵金属原子数

【解读】Sci. China Chem.：高附加值芳香烃选择性制备的新趋势

【解读】Angew. Chem.：Mo单原子和Rh颗粒协同催化尼龙降解

【综述】前瞻科技：绿氢生产技术研究进展及发展趋势

北京化工大学苏海佳、肖刚AIChE Journal：将废弃PET塑料升级转化为乙醇酸和2,4-吡啶二羧酸的化学-生物模块

【资讯】双旦礼遇季 || 下单立享三重礼，盲盒+全场9折+满额好礼，超多惊喜等你解锁~

【精选】催化学报CJCatal. 24年第65卷

【招聘】中国科学技术大学李爱龙博士团队招聘博后和科研助理

【解读】ACS Catal.、JACS Au：原子级分散双组分催化剂的原子层沉积精准合成

【解读】Angew. Chem.：“孤岛效应” 策略制备钌镍单原子合金催化剂实现高效稳定逆水煤气反应

【解读】JACS：ZnO-TiO2固溶体实现CO2至DMF的高选择性转化

华东师大吴鹏课题组Appl. Catal. B赏析: 硅锗沸石催化剂高效制备生物质糠基醚类化合物

中国石油大学（华东）催化材料团队ACS Catal. : In–Pd金属间化合物的理性设计及CO2加氢制甲醇性能研究

【资讯】ACS Catal.：铁氧化物高效催化合成气制乙醇

【解读】JPCL：甲烷无氧偶联Pt/CeO2单原子催化剂的氧化再生研究

【专刊】燃料化学学报（中英文）：庆祝中国科学院山西煤炭化学研究所建所70周年专刊

【解读】Nat. Chem.：反应诱导不饱和碳氧化钼催化剂实现高效CO2转化

【解读】ACS Catal.：微调CoFe合金碳化物活性相促进CO2加氢合成烯烃

【解读】Chinese Chem Lett：焦耳加热法超快合成纳米尖晶石氧化物

太原理工大学李聪明团队/中国科学院山西煤化所李磊团队CEJ：电子相互作用提升CO2加氢制低碳烯烃反应性能

【资讯】测试狗仪器上新！EBSD限时特惠，史上最低价，低至480元起！

【解读】AEM：空位锚定亚纳米Ru催化剂高效稳定催化甲烷干重整反应

【解读】ACB：氧化物载体还原性对Ru基CO2甲烷化催化剂性能的影响

【解读】JACS：金属氧化物的晶相结构和表面元素组成对氢气活化及反应活性的作用原理

【解读】Angew. Chem.：富锌MOFs前驱体制备多级孔高熵催化剂

【解读】J. Catal.：贵金属修饰TiO2光催化甲醇蒸汽重整制氢

【综述】Carbon Energy：等离子体技术辅助制备多尺度电化学能源转换和储存材料

中科院城市所/加州大学河滨分校ACB：揭示载体缺陷在Pd/SiO2催化剂氧化甲醛反应中水汽的影响机制

氢溢流文献汇总合集（一）

【解读】ACB：FSP制Pd/TiO2单原子催化剂及其光催化NOx消除性能

【解读】Angew：超快速焦耳加热合成IrB1.15纳米晶体助力高效海水电解制氯气和氢气

【解读】ACS Nano：Pt-ZnOₓ界面对丙烷脱氢性能的影响及机理研究

【随笔】罗孟飞：贵金属（Pt、Pd、Au）催化剂一氧化碳氧化实验室性能与工业应用之差距

【综述】ACS Nano：高熵氧化物—开辟多功能材料的未来

【解读】Angew：利用氢溢流效应, 实现电催化苯酚选择性加氢制环己酮

中科院城市所/加州大学河滨分校ACB：揭示载体缺陷在Pd/SiO2催化剂氧化甲醛反应中水汽的影响机制

北京大学马丁/王蒙JACS：金属和酸性位的相互作用调控钯/纳米金刚石的催化选择性

【解读】中国科学院青岛能源所Nature：首例结构稳定的本征介孔沸石分子筛

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉