看似简单的“提纯”，发了一篇Science，仅三张图！

本文介绍了明尼苏达大学Aditya Bhan教授团队开发的一种基于氧化铋的化学循环燃烧技术，该技术能够高效地从富含乙烯的工业气流中选择性去除微量乙炔，将其浓度降至2 ppm以下。这一技术旨在替代传统的高成本钯基催化剂工艺，为乙烯生产纯化提供更经济、高效的解决方案。研究背景指出，乙烯是塑料工业的核心原料，但其生产过程中常伴随乙炔杂质，这些杂质会毒化乙烯聚合催化剂。传统方法依赖钯基催化剂的半氢化反应，但该工艺需高温高压，且易因乙烯过度氢化导致效率下降。技术突破在于利用氧化铋的晶格氧选择性激活乙炔分子，使其燃烧为CO₂和H₂O，而乙烯几乎不受影响。实验表明，乙炔燃烧速率常数是乙烯的3000倍，归因于Bi-O位点对乙炔C-H键的异裂活化机制。关键成果包括高效选择性、稳定循环和机制验证。工业应用潜力在于该技术无需高压条件，且耐受CO₂、H₂O等副产物，可直接整合至现有乙烯生产流程。展望此项成果不仅有望降低乙烯生产成本，也为开发基于分子酸性差异的催化分离技术开辟了新路径。