应用表面与胶体化学教育部重点实验室

成立十周年学术报告

（第 28 号）

报告题目：煤制乙二醇和氯乙烯关键纳米催化剂的制备与构效关联

报告人：袁友珠 教授

厦门大学

醇醚酯化工清洁生产国家工程实验室

固体表面物理化学国家重点实验室

主持人：刘忠文 教授

报告时间：2017年10月13日 上午10:30

报告地点：致知楼1568

报告人简介：

袁友珠，男，1963年1月生，南京林业大学工学博士和东京大学理学博士。现任厦门大学特聘教授/博士生导师、醇醚酯化工清洁生产国家工程实验室（厦门大学）主任和固体表面物理化学国家重点实验室（厦门大学）固定研究人员。曾任厦门大学化学系副主任和主任、化学化工学院副院长。主要研究方向为非石油基碳资源合成含氧以及含氯和含氮化学品的分子与纳米催化剂制备和构效关联研究。作为（子）课题负责人或项目骨干，承担过包括国家自然科学基金重大和重点项目、973/863项目课题、国家重点研发计划课题、省部委科学基金等各类科研课题；已发表SCI刊物论文130余篇，H-index=29；曾连续3年（2014，2015和2016）入选爱思唯尔发布的化学工程领域中国高被引学者榜单。受聘担任中国化学会均相催化专业委员会委员（1997年起）、《催化学报》编委（2003年起）、《科学通报》特约编辑（2003-2009）、中国化学会催化专业委员会委员（2003年起）、醇醚酯化工清洁生产国家工程实验室技术委员会委员（2008年起）和中国化工学会离子液体专业委员会委员（2012年起）。曾获中国高校自然科学二等奖（2000）、教育部优秀骨干教师（2002）、厦门市科技拔尖人才（2003）和优秀教师（2013）等奖项，入选福建省第七批百千万人才工程第三层次人选（2006）。

报告摘要：

近些年煤化工领域的一个热门话题是煤（也包括天然气、页岩气、生物质等碳资源）制乙二醇（EG）。由于我国“多煤、缺油、少气”的资源禀赋，开辟非石油路线制EG的方法，在我国具有重要的战略意义和经济意义。其中以“合成气经草酸酯间接法合成EG技术”具有最优的原子经济效应和发展前景，其技术路线包括从CO出发，与亚硝酸甲酯偶联得到草酸二甲酯（DMO），然后经DMO催化加氢制EG。我们研制了DMO加氢制EG的一系列性能增强性无铬铜基催化剂，包括B₂O₃和La₂O₃促进型Cu-SiO₂催化剂，以及含少量B族金属的Au-Cu/SiO₂，Ag-Cu/SiO₂和Pt-Cu/SiO₂等双金属催化剂等。结果表明，双金属的合金作用或促进剂与铜物种之间的相互作用，使催化剂表面易于营造出合适比例的Cu⁺和Cu⁰物种，并且在促进铜纳米粒子的分散、提高活性铜物种的表面积和对氢分子活化能力等方面也有积极作用。这些促进型催化剂不仅有效地提升DMO选择加氢制EG的催化性能，也大幅改善了催化剂的稳定性。这些增强性无铬铜基催化剂均具有自主知识产权，多数催化剂制备技术已获授权中国发明专利，其中一些如CNT-Cu/SiO₂和MFI-Cu/SiO₂催化剂具很强的工业开发价值，目前正在开展单管试验。

另一方面，我国煤基电石乙炔法氯乙烯单体（VCM）所占比重达72%左右，采用剧毒氯化汞为催化剂使乙炔与氯化氢反应生产VCM，汞基催化剂既污染环境和危害人体健康，且使用过程中挥发的汞蒸气混入产物中影响VCM产品质量，严重制约着乙炔法的可持续发展。要彻底解决乙炔氢氯化反应催化剂带来的严重汞污染问题，必须从根本上实现催化剂的无汞化。在众多的非汞催化剂中，以碳载AuCl₃具有最佳的乙炔氢氯化反应初活性、高氯乙烯选择性和在氯化氢气氛中不易流失等特点，被认为是最有可能工业化的非汞催化剂，但AuCl₃催化剂仍存在失活主要矛盾，主要原因包括积碳和烧结，其烧结团聚是因为Au³⁺物种被还原为Au⁰物种导致金粒子聚集长大而引起失活。因此，如何将失活金催化剂高效快捷且安全地活化再生是金催化剂工业化过程中面临的挑战之一。我们选经济性好、挥发性和毒性非常低的碘代烷烃如三碘甲烷、溴代烷烃和氯代烷烃等卤代烃对失活金催化剂进行了处理，实现了失活金催化剂的粒径可控再分散和催化活性快速再生。在理解烧结失活金催化剂再分散机理的基础上，进一步研发了水介质中再分散和再生的新途径。

陕西师范大学应用催化研究中心

应用表面与胶体化学教育部重点实验室

化学化工学院