钴氢化物介导的光催化乙炔半加氢技术实现连续流生产聚合级乙烯

来自国际团队的研究人员针对聚乙烯工业中粗乙烯流内乙炔杂质难以高效去除的难题，开发了基于N,N′-双(水杨醛)乙二胺钴催化剂的氢原子转移(HAT)光催化体系。该体系通过快速形成钴氢化物(Co-H)物种，在纯乙炔反应中实现29,401的转化数(TON)和2.14 s-1的转化频率(TOF)，并成功构建可连续运行50小时的流动光反应器，将含1.10 vol%乙炔的粗乙烯稳定转化为聚合级乙烯。

　　

在聚乙烯工业生产中，粗乙烯原料里混杂的乙炔杂质如同"隐形杀手"，传统热催化处理往往面临过度加氢生成乙烷的困境。科学家们另辟蹊径，设计出宛如"分子剪刀"的N,N′-双(水杨醛)乙二胺钴催化剂，其独特的电子给体配体就像精准的"能量调节器"，促使钴氢化物(Co-H)中间体快速形成。这种"氢原子搬运工"能在光催化条件下实现惊人的29,401次转化循环，每秒可完成2.14次乙炔到乙烯的精准转化。更令人振奋的是，研究团队打造的连续流光反应器系统如同"分子净化流水线"，持续50小时将含1.10体积百分比的"杂质刺客"乙炔清除殆尽，最终输出纯度达聚合级的乙烯产品。这项技术为绿色化工提供了新的"光驱动精炼"方案。