材料科学与工程学院能源与环境材料研究院李星运教授在Nature子刊发表重要论文

新闻网讯 近日，我校材料科学与工程学院，能源与环境材料研究院李星运教授，与东北电力大学王柏林教授，北京大学马丁院士合作，在Nature Communications期刊发表了在催化制备PVC单体氯乙烯中的最新研究成果：“Built-in tandem catalysis in hierarchical pores for efficient vinyl chloride production”（Nat. Commun., 2026, DOI: 10.1038/s41467-026-70329-y）。

二氯乙烷（EDC）-乙炔串联（EAC）反应是制备PVC单体氯乙烯（VCM）的潜在路线，但该反应仍停留于基础研究阶段，这可归因于EAC包含吸热的EDC脱HCl与放热的乙炔氢氯化两步，热需求相反且产物VCM与C₂H₂存在竞争吸附，传统双反应器或分层催化剂床存在中间体传递低效、时空匹配难等问题。我们研究团队基于C₂H₂与VCM的吸附能梯度设计活性位点成功开发了一条崭新的等级孔内置串联接力催化体系，借助毛细管驱动、离子液体辅助的选择性孔道填充策略，将单一碳材料大、中、微孔中精准限域Ru、Ru-Cu、Au-Ru活性位点。随着反应气流大-中-微孔扩散顺序，驱动了“大孔EDC脱HCl—介孔自由基加成—微孔乙炔氢氯化”定向级联反应路径，实现了乙炔转化率接近热力学极限，并且反应稳定运行1200 h。