通过新颖的反应过程和择形催化策略实现多种高附加值的化学品生产是实现高效低碳催化过程的关键。

近日，中科院大连化物所Yingxu Wei，刘中民院士开发了甲醇−甲苯共反应系统，并采用反应路径引导和择形催化相结合的控制策略，在单一催化剂床层上成功地生产了低碳烯烃和对二甲苯。此外，共进料甲苯还提供了活性和流动的芳烃油藏物种，这些物种改变了HZSM-5上甲醇反应复杂网络中的主导反应路径，促进了乙烯的生成。

文章要点

1）研究人员首次采用实验和理论相结合的方法直接捕获和鉴定了关键反应中间体亚甲基环二烯。这有助于提出主要生成乙烯的催化循环，更重要的是，丰富了甲醇制烃(MTH)化学和油气成藏机制。

2）此外，0.4HZSM-5@S-1-CLD是由Silicalite-1外延生长和硅烷化方法改性的优化的HZSM-5催化剂，在保持良好的反应活性的同时，实现了低碳烯烃(特别是乙烯)和对二甲苯的高选择性生产。这种高效的共反应路线对合成聚烯烃和聚酯工业的原料具有重要的指导意义。

该组合控制策略的建立为复杂催化过程中多目标化学品的联合生产提供了一个模型。

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Yimo Wu, et al, Combined Strategies Enable Highly Selective Light Olefins and paraXylene Production on Single Catalyst Bed, J. Am. Chem. Soc., 2024

https://doi.org/10.1021/jacs.3c12087