刘义涛，朱明辉，杨子旭，孟博，涂维峰，韩一帆，

（1 化学工程联合国家重点实验室，华东理工大学，上海200237；2 先进功能材料制造教育部工程中心，郑州大学，河南郑州450001）

低碳烯烃（乙烯、丙烯和丁烯，C2～C4烯烃）是现代化学工业的基石，被广泛应用于染料、塑料、药物、橡胶、润滑剂和化妆品的生产原料[1]。当前，低碳烯烃主要是通过石脑油的蒸汽裂解、低碳烷烃的脱氢等方式进行生产。考虑到化石能源的枯竭以及公众对环境问题的关注，研究者对使用非石油原料通过合成气生产低碳烯烃进行了广泛的研究。间接法，如甲醇制烯烃（MTO）和二甲醚制烯烃（DMTO）[2-3]，已经成功工业化。近年来，通过费-托（FT）工艺将合成气直接转化为低碳烯烃获得了广泛关注，它避免了形成中间体（如甲醇、二甲醚等）的步骤，降低了热量、水的损耗，从而降低了投资成本。该方法的最大挑战是开发具有优异选择性的高效催化剂，以满足工业化的需求。

针对以上现存问题，本文将从合成气直接法催化转化制烯烃工艺路线、CO 加氢的热力学分析、合成气直接法制低碳烯烃催化剂、CO 加氢反应机理等方面进行论述。

1 合成气催化转化制烯烃工艺路线

目前，学术界主流研发的合成气直接法制烯烃主要有两种工艺路线：一是双功能催化剂反应偶联，合成气经甲醇或甲氧基合成以乙烯、丙烯、丁烯为主的低碳烯烃；二是费-托合成制低碳烯烃，采用传统Fe、Co 基催化剂，催化CO 经费-托合成直接加氢制低碳烯烃。

1.1 双功能催化剂反应偶联

在合成气直接制低碳烯烃双功能催化剂的研发中，国内课题组近年来发表了突破性的研究成果。……