来源：《光明日报》第08版 教科新闻

发布时间：2026-10-28

本报北京10月27日电（记者崔兴毅）有机玻璃、医疗香料、塑料增塑剂……这些日常生活中随处可见的产品，背后都离不开一类关键化工反应——羰基化反应。过去通过羰基化反应制造这些化学品，高度依赖昂贵的贵金属催化剂，生产成本高、分离处理麻烦。中国科学院大连化学物理研究所刘中民院士团队取得的新突破，有望改变这一局面——实现分子筛直接催化烯烃羰基化全新化学反应，不需要贵金属，也不用复杂化学助剂，为化工生产降成本、减污染开辟出全新的技术路线。相关成果于近日发表。

羰基化是现代化工行业非常基础的一类反应。简单讲，就是把一氧化碳和烯烃等底物分子结合，制造出各类酸、酯、醇等含羰基的化工产品。100多年来，工业上实现这类反应大多要用到铑、铱等稀有昂贵金属，整套工艺复杂，催化剂和成品很难分开，不仅推高生产成本，也会带来不少处理难题。

分子筛是一种布满微小孔洞的晶体材料，孔洞精细到分子大小，化工厂里常用它筛选分离不同分子。而这次研究证明，分子筛不只是“过滤器”，它本身就可以独立充当催化剂。

科研团队经过近3年攻关，利用分子筛内部孔洞的特殊空间效应，实现两项新化学反应：有水参与条件下，丙烯转化为异丁酸，乙烯转化为丙酸——整个过程完全不用贵金属和有机配体，同时分子筛还能抑制无效副反应；作为固体材料，催化剂和生产产物天然属于两种不同物态，后续分离回收简单很多，解决了传统工艺一大痛点。

此外，研究还发现一条新规律，即分子筛孔洞不同位置就像一个个精密开关，十元环孔口位点适合加工丙烯，八元环位点适配乙烯。调整分子筛孔洞结构，就能提前控制化学反应走向，不再需要反复调配昂贵金属试剂去“试错”。这给未来设计新化工工艺提供了清晰底层逻辑，有望反过来预判、设计出新的化工生产流程。

【新闻背后】这一突破有何价值？

面包糕点的防腐剂、食品香料、部分常用药品……这些藏在老百姓衣食住行背后的产品，生产源头长期被铑、铱等储量稀少的贵金属“卡脖子”。这类金属全球储量有限、价格波动大，传导到下游，就会拉高食品添加剂、医药中间体、日化香料等的生产成本。同时，传统工艺催化剂混在产物里面，分离工序烦琐，还会产生不少化工废液，环保压力不小。

“过去做化工新反应，很多时候靠一遍遍试配方碰运气。现在我们证明，靠分子筛孔洞结构，就有可能预先规划化学反应走向，跳出对贵金属的依赖。”中国科学院大连化学物理研究所副研究员亓良介绍，该发现的最大价值不止于实现两个新化学反应，更在于建立起一套新思路，即以后开发新化工工艺，可以先算分子筛孔道结构，再去做实验，减少大量盲目试错，缩短新技术从实验室走向生产线的周期。

从我们的生活场景看，丙酸是面包、糕点里常见的食品防腐原料，异丁酸可以加工成果香食用香精，也能用于部分药物、日用涂料的制造，一旦这套技术完成工业化放大，就可以用国内储量充足的分子筛作为催化剂，而不必再消耗昂贵稀缺的贵金属。如此，一方面有望降低这些民生化学品的制造成本，并间接传导到终端消费品；另一方面固体催化剂好回收，生产废液少，化工生产更加绿色低碳。

业界专家则表示，该成果更大的战略意义在于拓展我国化工技术的“工具箱”。我国烯烃原料资源充足，有了这套无金属催化新路线，未来可以衍生开发出更多高端含氧化合物，减少关键化工原料对外技术依赖。（本报记者 崔兴毅）

以下是该媒体报道地址：https://epaper.gmw.cn/gmrb/html/content/202610/28/content_28494.html