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2022年4月15日，厦门大学谢素原教授联合袁友珠教授团队表明，富勒烯(以C60为例)可以作为铜-二氧化硅催化剂(Cu/SiO2)的电子缓冲剂，论文以“Ambient-pressure synthesis of ethylene glycol catalyzed by C60-buffered Cu/SiO2”为题发表在Science（2022, 376, 288–292）。
据悉，这一成果与草酸二甲酯加氢制备乙二醇的规模化试验息息相关。厦门大学化学化工学院、固体表面物理化学国家重点实验室和醇醚酯化工清洁生产国家工程实验室的科研人员，是在中科院福建物质结构研究所和厦门福纳新材料科技有限公司等有关专家协助下，打通了从合成气制备乙二醇的常压加氢催化技术难关，完成了在近常压和低于200 °C的条件下草酸二甲酯加氢制备乙二醇的规模化试验。
乙二醇是一类重要的化工原料，与对苯二甲酸（英文简称PTA）聚合可生产出日常生活中广泛应用的聚酯（英文简称PET）纤维和塑料，全球年产量达四千万吨。现有产品主要从石油经环氧乙烷线路合成得到，但因我国石油高度依赖进口， 在我国发展非石油路线的合成气制乙二醇技术具有重要战略意义。这一技术主要涉及从合成气到草酸二甲酯再到乙二醇的两步催化反应，但草酸二甲酯加氢转化为乙二醇反应，目前采用的催化技术需在较高氢气压力（20‒30个大气压）条件下才能顺利完成，容易造成氢气泄漏发生危险等安全隐患和带来副产物较多等产品质量问题。
富勒烯电子缓冲的铜-二氧化硅催化草酸二甲酯加氢合成乙二醇
该技术的核心在于将富勒烯与铜催化剂相复合。其实，富勒烯与催化结缘已久。早在上个世纪九十年代初，即富勒烯的宏量制备实现后不久，C60就因其特异的光敏性质而被用作烯烃光氧化反应的催化剂了，将富勒烯作为电子受体（抑或电子供体）与过渡金属催化结合也并非全新课题，但 将富勒烯作为电子缓冲剂与过渡金属催化相结合，尚属首次。该催化剂实现了草酸二甲酯加氢制乙二醇从高压到常压的颠覆性催化性能提升，给碳团簇催化注入了新的生机。《Science》副主编Phillip D. Szuromi博士在论文出版前夕还通过电子邮件激励道：“… …, thanks to fullerenes continuing to hold scientific surprises！”
在同期，《Science》还邀请了法国巴黎-萨克雷大学的Edmond Gravel和Eric Doris博士以“Fullerenes make copper catalysis better”为题在INSIGHTS栏目撰写了Perspectives文章（Science, 2022, 376, 242–243），推介了这一研究成果，并指出该成果（在目前已实现富勒烯工业化生产的大背景下）将在学术界和产业圈产生重要影响并终将走向成熟（“expected to be soon sufficiently mature”）。
这一科研工作历经3代研究生的共同努力，6个课题组的精诚合作，1家企业的积极量产，得以顺利完成。《大国之材》曾专访福纳新材董事长朱常锋，讲述发展富勒烯产业化背后的艰辛故事，点击阅读原文：他，冲锋10年填补行业空白，缔造富勒烯产业王国
部分信息源自于厦门大学
新材料新闻
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