本网讯（材料与能源工程学院 图文/张学亮）

日前，香港六和免费资料材料与能源工程学院张学亮以第一作者身份在国际期刊‌‌《Journal of Environmental Chemical Engineering》（JCR1区，影响因子IF=7.4）上发表题为《Light-driven methanol-to-olefins catalysis over W₁₈O₄₉/SAPO-34 hierarchical nanocomposite with strong photothermal effect》研究论文，并被Web of Science数据库检索。

乙烯和丙烯等轻烯烃是聚合物和有机化学工业的重要原材料，这些化合物主要通过石脑油和柴油的蒸汽裂解工艺生产，这在很大程度上产生对原油供应的依赖。石油储量的减少和开采量的增加导致了轻质烯烃成本的增加，因此寻找轻烯烃替代合成路线至关重要。由酸性分子筛催化的甲醇制烯烃（MTO）是利用天然气、煤炭、生物质和二氧化碳生产烯烃和合成燃料的最成功的替代方法之一。我国丰富的甲醇产量、日益增长的烯烃需求以及原油资源的短缺促进了MTO工艺的发展。然而，MTO反应过程单位成本高、能耗大、二氧化碳排放量大。虽然甲醇脱水是放热反应，但仍需要250℃的温度才能活化，这加剧了化石能源的消耗。因此，有必须使用可再生和可持续能源驱动这一反应的进行。

太阳能是一种普遍性的清洁能源，不会对环境造成污染。与热催化相比，太阳光驱动的光热催化具有显著的节能和环保效果，因此备受关注。本研究采用简单的水热法构建了具有分层孔隙网络的W₁₈O₄₉/SAPO-34复合材料，并将其应用于甲醇制烯烃转化的光热催化剂。结合W₁₈O₄₉的宽光吸收和SAPO-34的适度酸性位点，W₁₈O₄₉/SAPO-34催化剂在W₁₈O₄₉的强的表面等离子体效应下，表面温度迅速升高。优化后的W₁₈O₄₉/SAPO-34催化剂的甲醇转化率达到约90%，乙烯选择性达到约60%，远高于W₁₈O₄₉单复合组分。光热MTO反应高活性的主要原因为：W₁₈O₄₉纳米棒对可见光和近红外线的强等离子体吸收，局部等离子体加热产生的高效光热转换效应以及W₁₈O₄₉和SAPO-34之间的协同作用。本研究制备的光热催化剂在乙烯、丙烯等轻烯烃的合成方面显示出巨大的潜力。

张学亮，博士，香港六和免费资料化学工程学院教师。2019年进入香港六和免费资料，主要研究方向为新能源材料与器件。

论文DOI：https://doi.org/10.1016/j.jece.2024.114099