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近日，天津大學化工學院李新剛教授團隊聯(lián)合日本國立富山大學的椿范立教授在費托合成領域取得了突破性研究成果。

該研究團隊設計并開發(fā)出一種“西瓜子”結構的鈷/二氧化硅催化劑，精確控制了鈷晶粒尺寸，并通過結構限域效應阻止反應過程中鈷的團聚和燒結。他們發(fā)現(xiàn)當鈷晶粒尺寸為7納米左右時柴油餾分產品選擇性高達60%以上，當鈷晶粒尺寸為11納米左右時汽油餾分產品選擇性可達60%以上，是費托合成研究領域的一個重要突破。同時，研究結果還打破了傳統(tǒng)認知：即具有較大鈷晶粒尺寸的催化劑會得到較重的費托合成產品，如柴油、石蠟等。

煤基合成氣可通過費托合成反應在金屬鈷等催化劑上制取清潔液體燃料。然而，費托合成產品在理論上受ASF分布的限制。在實際工業(yè)生產中，初級費托合成產品需要在其他催化劑（如酸性催化劑）輔助下經過二次反應來提高目標產物的選擇性。

小尺寸鈷催化劑的開發(fā)將減少催化劑中鈷的用量，節(jié)省大量鈷資源，大幅降低工業(yè)成本。