大家都知道乙烯这东西一年的产量已经超过了2亿吨，绝对是做塑料的大头。但要想从石脑油里把它搞出来，原料气里总会有点杂质乙炔在捣乱。如果不去管它，下游聚合用的催化剂就会被毒死。虽然工业上普遍用半加氢的方法来脱除乙炔，但问题是乙烯要是转化成了乙烷，那在热力学上是更有优势的。所以很多工厂用的那种传统纳米钯催化剂虽然很活泼，却对乙烯不够专一，导致很多好端端的乙烯都白白被消耗掉了。这次中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心的刘洪阳研究员带着他的团队有了新发现。他们给石墨烯这种材料的表面弄了点缺陷，然后把钯盐溶解在溶剂里，成功地把钯原子打散到表面上，形成了一种叫Pd2的双原子活性位点。刘洪阳他们跟北京大学的马丁院士还有重庆大学的孙耿副教授组成了一个合作组，一起把这个工作搞出来了。 试验数据显示这个催化剂相当厉害，在100℃的时候就能把乙炔全给干掉。而且乙烯的选择性特别高，达到了93.2%。更让人放心的是它还很耐用，连续跑了100个小时都没见失活。这就意味着它很有机会去解决工业上的难题。 研究团队还用了同步辐射、同位素标记还有H2-D2交换这些手段来看看到底是怎么回事。结果发现这Pd2位点不光自身金属性强，两个原子之间还能互相帮忙干活。这就好比是两个高手联手一样，能让乙炔和氢气一起被激活。 与此同时，这个结构对产物乙烯的吸附力很弱，就不会跟反应物抢着吸住表面了。这样就避免了它们之间的互相竞争。这对保持高效的生产流程来说是非常关键的一步。 （杨仑）