罗切斯特大学化学与可持续发展工程系副教授马克·波罗索夫团队在碳化钨相控制领域取得关键进展,成功开发出一种低成本、高效率的碳化钨催化剂,为可持续石油化工产品生产提供新方案。该研究发表于《ACS Catalysis》等期刊,聚焦碳化钨的“相态调控”,通过程序升温碳化工艺精准制备纳米级催化剂,发现β-W₂C相在二氧化碳转化反应中表现优异,未来有望替代铂等贵金属催化剂,降低生产成本并缓解资源短缺问题。

团队进一步探索碳化钨在塑料升级回收中的应用。针对一次性塑料聚合物链稳定性高、传统铂基催化剂易失活且微孔结构限制反应效率的难题,研究显示,特定相态的碳化钨兼具金属性与酸性,可高效分解聚丙烯等大分子,且无微孔结构更利于长链聚合物吸附。在加氢裂化反应中,其效率较铂催化剂提升超十倍,成本显著降低,为塑料废料转化为高质量新材料开辟新路径,助力循环经济发展。
此外,研究团队联合机械工程系开发出光学温度测量新技术,通过实时监测催化剂表面温度,解决了传统方法误差大(10-100℃)的问题,为串联反应优化提供关键数据支持。该技术可提升化学工程过程效率,减少废热产生,推动催化研究向精准化、可重复化方向发展。波罗索夫表示:“这一系列突破为碳化钨催化剂的工业化应用奠定了基础,未来将持续优化性能,拓展其在绿色化工领域的应用场景。”
出版详情:作者:Sinhara MHD Perera等人,标题:《实现多晶型碳化钨催化剂的相控制》,发表于:ACS Catalysis(2026)。
作者:Uchenna C. Nwachukwu等人,标题:《本征双功能可调碳化钨催化剂实现高效的PVC兼容聚烯烃加氢裂化》,发表于:《美国化学会志》(2025)。
作者:Sinhara MHD Perera等人,标题:《利用原位发光测温法研究串联催化剂中的放热现象》,发表于:EES Catalysis(2026)。
期刊信息:《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society 、《ACS催化》(ACS Catalysis)













