近日，我院李清彪教授、孙道华副教授课题组在H2/O2共存体系丙烯气相直接环氧化研究中取得新进展，相关研究成果以“Mechanism guided design to break the trade - off: Boosted propylene epoxidation over Au/BTS -1 - ODA catalyst”为题, 发表于AIChE Journal, (2025): e70038。
环氧丙烷（PO）是丙烯的第三大衍生物，在汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业具有广泛的应用。石化和化学工业发展规划中明确指出要重点推进PO等产品的工艺路线改进，因此，绿色环保、经济性高的PO生产工艺亟需开发。在H2气氛辅助下使用O2作为氧化剂直接氧化丙烯合成PO的生产工艺被视为最有可能实现产业升级的直接环氧化方案之一。遗憾的是，已有报道催化剂均无法满足Haruta在2004年提出的丙烯气相环氧化的工业化指标（转化率＞10%，PO选择性＞90%，氢气效率＞50%）。
研究团队基于前期研究基础（https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.158931），根据环氧化反应机理，从C3H6与PO的吸脱附、H2/O2的活化以及含O三元环形成的催化全过程出发，设计了一种新型的十八胺（ODA）修饰的Au/BTS-1-ODA催化剂。ODA的电子效应和屏蔽效应不仅增强了Au与Ti之间的相互作用，还富集了活性物种OOH并优化了吸附/脱附行为。在该催化剂作用下，取得了C3H6转化率14%、PO选择性93.7%、氢气效率51.1%的反应结果，有效破解了三者的制衡。
该工作主要由2022级博士研究生孙劭迪（第一作者）完成，李清彪教授和孙道华副教授为共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金（22078269）和厦门市自然科学基金（3502Z202573001）等项目的资助。
论文链接： https://doi.org/10.1002/aic.70038
