采访南开大学化学院李兰冬教授团队：研究成果使资源得到最大化利用

科研要发扬“顶天立地”的精神，研究最先进的科研成果，服务最基本的实际问题。“日前公布的” 2024 在年度天津市科技奖“名单”中， 200 一项成果被选中，涉及到生产生活的各个领域。这些尖端技术与产业发展紧密结合，为经济社会发展提供了真正的科技动力。最近，本报记者走访了多个获奖项目团队和项目领导，为读者揭开了津城科学“天团”的神秘面纱。

如今，随着地球资源的日益紧张，如何最大限度地提高资源的使用效率已经成为科研领域的热门话题。前几天刚发布的 2024 南开大学化学院李兰冬教授团队在年度天津市科技奖名单上完成的“分子筛限域吸附催化”项目获得自然科学特别奖，项目成果大大提高了化石资源的使用效率。

“从最初的天然矿石到分子筛的概念来看，分子筛已成为一种独特而重要的材料，一直是研究的热点。目前，分子筛作为大型工业领域的吸收剂和催化剂，在石油炼制、石化、煤化等诸多领域发挥着重要作用。“南开大学化学院教授李兰冬作为本次获奖项目的第一个完成人，以结构模型为记者科普分子筛限域化学原理，并表示:“为了在分子层面揭示分子筛限域化学的本质，从空间约束和局域电场的角度研究分子筛限域化学，为高性能分子筛材料和工艺的理性设计提供参考。这一结果逐渐将理论认知转化为一个可以实现的化学过程。"

“分子筛限域吸附催化”项目获天津市科技奖自然科学特等奖，取得了一系列创新研究成果。主要的科学发现点包括三个方面:第一个发现点是澄清分子筛限域酸催化反应的路径和机制，指导高性能催化材料和反应过程的理性设计。构建分子筛限域甲醇制烃完整反应网络和催化循环；完成甲烷选择氧化甲醇催化过程，供水参与。二是设计构建分子筛限域稳定单位点催化系统，实现小分子高效转换，阐明其催化反应机制。构建框架杂原子路易斯酸分子筛普遍性的策略；发现了新的分子筛限域配位不饱和中心催化系统和新机制。三是揭示分子筛限域空间内主客体的相互作用机制，提出化学选择性炔烃烃。 / 烯烃吸附分离的新概念。化学选择性炔烃首次提出 / 新的烯烃吸附分离策略；完成乙炔 / 高效分离二氧化碳的过程。

“科学研究要‘顶天立地’，即从最基本的科学理论认知出发，面对真正的工业应用。所以，我们总是把研究方向锁定到我们国家和产业的需求。“李兰冬说，这些基础科学的认知和技术突破，通过抑制副反应，将一些看似不可能的反应转化为现实，实现资源的更高效利用，解决了一系列行业合作中的实际问题。例如，甲烷氧化甲醇的效率提高了多个量级。

分子筛限域化学研究成果是南开大学几代人的传承成果。李兰冬和柴玉超不仅是研究伙伴，也是本次获奖项目的师生。李兰冬说：“几代人的成就不断更新迭代，过程中对是否坚持这一研究领域进行了多次探讨，但从未动摇。这是一个不太受欢迎的研究领域，结果非常缓慢。研究项目需要大量的人力、物力和财力投入，从 2013 每年确定具体的研究内容到现在各种成果逐渐得到认可，其实也是一个孤独的过程。与我们同期的多个团队，现在只有少数还在坚持。"

在分子筛领域，李兰冬和他的团队从未停止过研究。“碳中和是当前关注的焦点，对改善环境、实现绿色发展尤为重要，我们正试图研究一种新的反应方法来帮助碳中和。例如，目前尚未实现的甲烷和二氧化碳共转化乙酸反应，下一步将重点研究。“李兰冬教授提出了一些后期R&D的想法:”在传统的化石资源转换领域，我们将进一步提高资源利用效率，在化工过程中实现原子经济反应路线。"（文 / 摄 记者 安元）

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