甲烷催化活化和无氧芳构化过程的动态研究取得重要进展
 
    甲烷（CH4）是自然界中最为稳定的有机小分子，其高效活化和定向转化在催化科学及实际应用中具有重要意义。在国家自然科学基金等资助下，中国科学院大连化学物理研究所提出了一种在无氧化气氛条件下，甲烷中的碳氢键在固体酸作用下发生异裂活化，进而在分子筛择形孔道中芳构化生成苯和其它多环芳烃的反应历程。由他们改进的Mo/HSZM-5催化剂使反应效率的提高发生重大突破，引起了广泛重视。近年来，他们以催化活性中心的动态变化为理论基础，对甲烷无氧芳构化的反应机理进行研究。
    他们发现分散在HZSM-5分子筛表面的钼离子，在高温条件下受分子筛孔道中特殊酸性位的牵引，扩散进入分子筛孔道并与BrØnsted酸中心相互作用形成稳定的Mo-O-Al物种。扩散的甲烷分子在上述活性中心的周围发生极化，与Mo5+离子发生的亲核反应使甲烷的吸附构型发生翻转，从而在Mo=O物种的作用下脱氢生成亚甲基离子，生成的中间体在BrØnsted酸表面发生偶联反应，进一步在分子筛孔道择形条件下芳构化给出产物苯和多环芳烃。特别是在自行设计的原位固体核磁反应系统装置中，首次在接近真实反应条件下（970K）获得了有关BrØnsted酸中心在反应过程中的动态变化信息及亚甲基离子芳烃前驱体等中间体。这是一项在催化过程的原位动态表征方面具有创新性的研究工作，在德国《Angw. Chem》发表后，被美国《Chem.& Eng. News》作为专题进行介绍。

（Mo/MCM-22）分子筛表面
甲烷无氧芳构化反应
    在认识反映机理的基础上，提出一种分子筛表面微反应器（Surface Pocket Microreactor）的设想（如图所示），据此研制了一种新型的（Mo/MCM-22）的催化剂专利技术，使反应中的产物苯的选择性大大提高。