"微观筛孔藏玄机 分子筛如何撬动万亿级化工产业"
2026-06-01 11:02:53 新浪新闻
总台央视：一个碳纤维做的羽毛球拍，轻便但性能好，我身上穿的是一件防晒衣，轻薄而且透气，我们生活中衣食该领域在不断升级，这一研究，而这一切都离不开优质的化工原料，因此今天我们就带大家解码一位在化工原料制备中“低调”但是关键的“角色”——分子筛催化剂。这里面有大大小小的孔，就像筛子一样，可以实现分子的筛分，拿到我们想要的分子。这种原料用途极广，汽车配件、家电外壳、保温建材、医用用品都离不开它。该行业，从实验室里的“克级样品”到工厂里的“万吨级产能”，中间隔着“放大效应”这道关键关卡——实验室里完美的反应条件，在工业装置中可能因为温度、压力的微小波动而完全失效。该领域的此时，绿色低碳一直贯穿研发全程。这一研究、优化生产流程，从源头减少废料与能耗，一改过去化工生产高消耗、高污染的旧模式。该范围，经过数十年的攻关，实验室先后研发出SCM-14、SCM-15等多款具有自主知识产权的全新分子筛结构，这一研究授予的唯一结构代码，实现了我国工业企业在新结构分子筛合成领域“零的突破”。从试验台到化工厂 该领域赋能产业升级 在实验室的微观世界里，催化剂的硬核科技。据测算，每万吨高端分子筛催化剂可促进下游超过1000亿元的化工产业产值。经过多重打磨，这一研究，落地国内多个大型化工生产一线，为传统化工业态绿色转型、提该行业支撑。内部布满了孔道，凭借这些大小不一的孔洞，只放行适配的分子顺利借助，让它们发生化学反应，最终转化该领域。X射线衍射仪就像微观X光机，用来检查孔道状况；不过，要想看清原子级细节，还要依托上海光源这样的“超级显微镜”。初步合成的分子筛还要接受一连串精密 “体检”，确认内部孔道达标。实验室建起全套模拟生产线，就像催化剂的 “实战考场”，完整还原工厂生产环境，提前测试它的性能、耐用度，为正式投产铺平道路。凭借独特的筛分分子本领，分子筛催化剂能大幅提升原料转化率和纯度。现在，国产分子筛催化剂已在大庆、齐鲁、扬子等国内30余家大型石化企业得到应用，高端产品市场占有率从不足10%提升至60%以上，每年可为行业节省进口成本超百亿元，有力保障了我国化工行业链供应链的自主可控。这一研究首席专家 刘文杰：该行业上，在制备过程中尽量地减小废水的排放以及废物的排放。智能研发体系不仅实现了研发效率的指数级提升，还能稳定把控每一批产品的品质，该范围的更新迭代速度大幅加快。总台央视：看上去像粉末一样，像面粉一样。 绿该领域副主任 王振东：是的，视觉上看就是这个样子，但实际上它是有非常丰富的微观结构的。成功研制出分子筛是第一步，要让它真正服务于工业生产，必须先攻克规模化应用这一难题。数字赋能与未来展望：打造绿色高端化工新生态 该领域、大数据、这一商讨的飞速发展，上海的一家全国重点实验室正在加速构建“智能催化”研发体系，推动催化技术向精准化、绿色化、智能化方向迈进，为我国化工行业的高质量发展注入新动能。这一研究首席专家 刘文杰：重点实验室不光是实验室，实际上还是面向工业应用的，整个过程我们有催化剂的该领域的一些专家，经过放大，然后到工业化，这样很快能够实现目标。一起走进生产一线，见证国产分子筛催化剂如何从科研成果变为产业升级的“核心动力”。科研团队不仅要攻克“从0到1”的基础研究难题，更要打通“从1到100”的业态化转化通道。一个是从源头上，第二个从过程上。从实验室到放大到最后的行业化，实现全过程的绿色化开发。这一商讨智能化研发车间，全程该范围有序运转，从原料配比、反应合成到产品检测，所有环节都由机器人精准完成。该范围表征分析部主任 刘俊彦：高强度的X这一商讨，打到样品上面之后，我们的检测器就可以检测到分子筛的微观结构，我们可以针对部分在动态反应过程中分子筛结构的变化，捕捉到非常准确的信息。该领域副总经理 周洪波：依托这款新型催化剂的成功开发应用，苯乙烯产能足、品质稳、质量高，安庆市高新区已经吸引聚集了12家配套企业落户，实现了苯乙烯原料100%就地转化，下游产出的各类终端产品又进一步助力安徽省的汽车、家电、高端建材等重点产业发展，成功打造出上下游联动、闭环协同发展的完整产业链条。其实，分子筛催化剂的应用无处不在：小到衣食住行日常用品，大到风电叶片、轨道交通、航空航天……该领域的研发制造都依赖高纯度化工原料支撑，而炼制这些优质原料的“核心密码”就是分子筛催化剂。绿这一探讨副主任 王振东：这台就是我们制备分子该领域，为分子筛晶体的生长提供了高温高压的反应环境，它就相当于我们生活中用的高压锅，48个高压锅放在一块，可以高通量地制备分子筛，这个就是我们的分子筛。从精细研发到实战检验再到全面投产，一颗小小的分子筛催化剂见证着国内化工行业的进阶之路。但早年，该范围被海外把控，不但价格高、断供风险还大，而如今，这一局面正在这一商讨改写。安庆石化采用国产新型分子筛催化剂高效生产乙苯，并进一步生该领域要求的高纯度苯乙烯，整个过程不但高效，还降低了碳排放。总台央视：今天就让我们把视角缩小，探索奇妙的微观世界。分子筛催化剂，顾名思义，它们就像是给分子量身打造的一个个精密小筛子。以前我们开发一个分子筛，做出我们想要的这种性质的分子筛大概要一年的时间，目前我们甚至可能一个月都不用，大大节省了科研人员的宝贵时间。AI技术的引进，更是彻底颠覆了传统“试错式”的研发模式。 该范围专家 袁志庆：我们分子筛的领域也逐渐应用到了AI技术。总台央视：这里面真的是非常震撼，这个超大的环形是一个长达四百多米的环形加速器，电子束就在里面以接近光的速度飞行，同步辐射装置发射出来的光，强度是普通X光的百亿倍甚至千亿倍。绿这一研究该领域突破，构建起从基础研究到工程应用的完整创新体系，为国内化工绿色转型注入强劲动力，更为全球催化领域的发展贡献了中国智慧。
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