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中国科学家提出合成化工产品关键原料新工艺

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2025年06月17日

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记者11日从安徽工业大学获悉，该校曾杰教授团队与合作者研制出一新型复合催化剂，成功以二氧化碳和氢气为原料，直接合成化工产品的关键原料——对二甲苯，并创下单程时空收率的世界纪录。

对二甲苯是生产聚酯纤维、涂料、染料等化工产品的关键原料。中国每年对于对二甲苯的需求量在3000万吨以上。当前，工业合成对二甲苯的普遍方法是基于重油的催化重整反应，每生产1吨对二甲苯约消耗4吨石油，同时排放出约3吨二氧化碳。

曾杰说，利用可再生能源电解水制氢，再与二氧化碳反应直接制备对二甲苯，有望在实现温室气体二氧化碳的资源化利用的同时，为传统高能耗、高排放的生产工艺提供替代方案。

国际知名期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)近日发表了这项成果。

研究团队所研发的新型复合催化剂主要由金属氧化物和分子筛两个模块组成。为提升对二甲苯的选择性，研究团队对分子筛模块进行了“胶囊化”的精细设计，并对“胶囊”的外表面进行了钝化处理，避免其副反应的发生。

基于这一独特设计，研究团队将对二甲苯的单程时空收率提升至一个新高度，使用1000克复合催化剂持续工作一天即可获得1000.8克对二甲苯，远超现有科技文献报道的性能水平。

研究团队提出的复合催化剂设计思路还有望拓展到其他二氧化碳加氢反应体系中，进而实现对高附加值产物碳链长度、分子尺寸的“量身定制”。

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中国科学家提出合成化工产品关键原料新工艺