2025年5月21日，我到常大后带的第一个博士生通过了论文答辩，即将开始新的生活。他的论文题目是“Ag/SiC催化烯烃环氧化性能的研究”。说起这个题目，我还要感谢浙江海虹集团的陈海贤董事长，是陈总让我关注到烯烃环氧化这个课题。
我和陈总相识于2020年秋天的一次会议上。当时，我们虽然互相留了微信，但并没有深入的交流。直到几个月后的春节假期，他突然对碳化硅感兴趣了，微信上问了很多问题，还马上要到常州找我。当时是春节假期，我还在太原，于是说好开学后到常州见。
2021年2月25日，我到常州的第二天，陈总一行三人来到常州大学我的实验室，了解制备碳化硅的过程以及使用到的设备。他拿起装着高比表面积碳化硅的样品瓶端详了很久，认真地说：“以前只是听说过高比表面积碳化硅，这是第一次见到庐山真面目。”他还兴高采烈地让助手给他拍了几张张片，风趣地说：“也许这是一个伟大事业的起点，我们一定要留下点记念。”
参观完实验室，陈总一行来到我办公室，听我讲高比表面积碳化硅的特性和应用情况。当时，陈总已经过了退休年龄，但还是像爱学习的小学生一样，拿出一个笔记本，边听边记，还不时地问一些问题。就是在这个时候，他问我碳化硅做乙烯环氧化催化剂的载体怎样。说实话，我之前从未关注过乙烯环氧化，也不知道这个过程用什么催化剂。陈总说：“乙烯环氧化用的是氧化铝负载的银催化剂，用碳化硅做载体肯定更好。”他还告诉我，他在（浙江）乍浦有一个工业园，旁边就是三江集团的乙烯环氧化工厂。如果碳化硅能用于乙烯环氧化催化剂的话，他就能让三江集团的工厂用上。由于我对乙烯环氧化一点儿也不了解，所以没敢接下陈总的话题。
陈总走了以后，我开始从网上了解乙烯环氧化反应过程。这是一个强放热的化学反应过程，工业上用阿尔法氧化铝负载的银为催化剂，载体不导热而且比表面积非常小，只有1-2平方米/克。我觉得碳化硅做这个反应的催化剂载体，应该有优势。首先，碳化硅导热性好，大约是氧化铝的10倍，可以及时将反应产生的热从银颗粒上拿走，转移到碳化硅载体上。这样，就可以避免反应过程中银颗粒温度剧烈升高。我们知道，作为活性中心的银颗粒温度升高，必然会导致催化剂选择性的变化，甚至会引起催化剂烧结。其次，碳化硅比表面积有50多平方米/克，银颗粒在碳化硅载体上可以分散得更好。一般来讲，金属的分散性好，催化活性也好。此前，我一直关注的是碳化硅载体在催化加氢过程中的独特作用。有了这两个判断以后，我开始重视乙烯环氧化这个重要的工业过程。
大约两个星期后的一天，学校通知石化联合会征集“科技指导计划”项目建议，让大家写。我就根据最近对乙烯环氧化过程的了解，写了一个项目建议“新型乙烯环氧化Ag/SiC催化剂的研究”。由于写的过程中，我又看了一些相关的文献，因此对这个课题更有兴趣了。4月份的时候，学校和中石油计划建设“联合创新中心”，让大家报课题，我又把乙烯环氧化报上去了。不久，中石油化工研究院兰州中心的一个老师就给我来电话，询问相关情况。
之后经过多轮论证，这个课题终于得到中石油的支持。李祥同学也是在这个课题立项后到我们组读博士的，因此这个重担自然就落到他身上。这个课题想着容易，做起来却是问题一个接一个，而且都不好解决。好在经过李祥同学几年的努力，我们对乙烯环氧化这个过程有了一些新认识。例如，在传统的银/氧化铝催化剂上，乙烯和氧气的活化都发生在银表面。而在银/碳化硅催化剂上，乙烯和氧气分别在碳化硅和银两个不同的表面活化。这样，我们关于金属-载体协同催化的概念就从加氢过程拓展到了氧化过程。尽管支持这个观点的证据可能还不够充分，它也可能是错误的，但是“新观点”总比“没有观点”要好一万倍。
银/碳化硅催化乙烯环氧化是一条布满荆棘、但也充满希望的路，最早给我们指这条路的人就是陈海贤董事长。
（感谢浙江海虹董事长愿意实名出演）
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自郭向云科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-39232-1486910.html?mobile=1
收藏
