2025年9月5日，中国石油大学（北京）克拉玛依校区工学院刘坚、宋卫余团队联合西班牙瓦伦西亚理工大学Patricia Concepcion团队合作在Journal of the American Chemical Society期刊发表题为“CO Adsorbates Induced Framework-Associated Low-Valence Coᵟ⁺ Sites in Co-ZSM-5 for Ethane Dehydrogenation”的研究论文，中国石油大学（北京）克拉玛依校区为第一完成单位。

页岩气革命和“双碳”战略推动了低碳烷烃脱氢技术的迅猛发展，使其成为定向生产烯烃的主流路线。新疆地区具有丰富的页岩气储量，该技术在新疆地区尤其重要。本研究揭示了一种气氛诱导活化策略，该策略通过调控高硅Co-ZSM-5催化剂中Co位点的微环境，使其在脱氢反应中的初始转化率提高了三倍，并展现出优异的再生稳定性。原位光谱和元动力学模拟表明，0.50Co-Z5(340)中的Co²⁺位点从骨架中脱离，并向邻近的Brønsted酸位点迁移，形成骨架关联的低价Coᵟ⁺物种。机理研究表明，Coᵟ⁺物种通过氧化加成机制催化乙烷C–H键断裂，同时乙烯与H*耦合生成（直接路径）。促进的C–H键活化和容易的乙烯脱附解释了该研究所报道的CO预活化催化剂在乙烷脱氢反应中的优异性能。基于该研究开发的催化剂已经实现了百公斤级放大生产及成型，目前正在开展百吨级工业示范。该技术将为新疆地区烯烃生产提供一条新型低碳路线。

这是校区首次以第一单位在JACS上发表研究论文，是我校工学院化学工程与技术学科建设工程的一项重要成果，对提升校区在化工、化学领域和相关科研创新平台的学术影响力具有非常积极的作用。论文研究工作得到了国家重点研发，基金委重点项目及面上项目等的资助。

备注：Journal of the American Chemical Society，即《美国化学会志》，由美国化学会创办于1879年，是美国化学会的旗舰期刊，也是世界范围内遥遥领先的化学化工及相关科学领域期刊。该期刊致力于发表化学化工及相关领域中最重要的科研成果，在业界有极高的声誉。