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清华等团队报告乙烷与一氧化碳室温偶联合成丙酸
研究进展 · 发布 2026-10-08T14:11:13.914157+08:00 · 更新 2026-10-08T06:11:13.9149096Z
核心结论
清华大学一则研究新闻称，研究团队在稀酸和氧气条件下，以铜粉为催化剂实现乙烷与一氧化碳室温偶联合成丙酸；材料同时报告了原位光谱、同位素示踪和计算对反应路径的分析。这是一项催化机制与反应选择性研究，并不等同于已具备工业化生产条件。
核心要点
- 清华大学称，团队以铜粉为催化剂，在室温下实现乙烷与一氧化碳偶联合成丙酸。
- 校方材料给出的最高丙酸生成速率为120 μmol·g铜⁻¹·h⁻¹，选择性约50%；预处理后选择性为83%。
- 原位光谱、控制实验和理论计算被用于支持氧化亚铜表面与铜羰基物种协同参与反应的解释。
清华大学10月8日发布的研究新闻称，化工系陆奇团队与合作研究者在室温下实现了乙烷与一氧化碳直接偶联合成丙酸。该报道将问题置于轻质烷烃增值转化的背景中：乙烷的碳—氢键稳定，反应中产生的中间体又可能沿多条路径继续反应，因此既要活化乙烷，又要控制碳—碳偶联的选择性。
按清华大学的介绍，研究人员以商业铜粉为催化剂，在稀酸和氧气存在下引入一氧化碳。报道给出的最高丙酸生成速率为每克铜每小时120微摩尔，选择性约为50%；经一氧化碳和氧气预处理后，选择性提高到83%，但生成速率有所下降。上述数据来自机构对该研究的说明，不能据此直接推断连续工业装置的产率、能耗或经济性。
报道还称，团队用高压原位表面增强红外与拉曼光谱跟踪催化剂表面物种，并结合电位扰动、同位素示踪、控制实验和密度泛函理论计算，提出氧化亚铜表面与动态生成的铜羰基物种协同参与乙烷活化和后续偶联。材料列出的计算结果显示，铜羰基物种与表面乙基偶联的自由能势垒为0.58电子伏特；团队还在铜微通道反应器中进行了15小时连续运行，报道称未见丙酸生成速率和选择性明显衰减。
相关论文题为《Propionic acid synthesis via room-temperature coupling of ethane and CO》，清华大学称其于10月1日发表于《Nature Synthesis》。本文依据已读取的校方完整新闻材料，报道其对反应条件、机理证据和结果的说明；本轮未取得并通读期刊论文全文，也未独立复核原始实验数据、计算细节及可放大性。
局限与边界
- 本稿未取得并通读所列《Nature Synthesis》论文全文；实验原始数据、完整方法与计算细节未独立核对。
- 机构新闻所述15小时连续运行不等同于工业规模、长期稳定性、能耗或经济性的验证。
信息来源
可信度说明
本稿主要依据清华大学完整研究新闻，并逐项核对了页面发布时间、反应条件、数值和论文书目信息。所有机制与性能表述均归因于该材料；未将其扩展为工业化、经济性或独立复现结论。
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