來源：《中國科學報》第4版 綜合
發(fā)布時間：2025-08-20
龍化云在實驗室。受訪者供圖
■本報記者 孫丹寧
在化學工業(yè)中，催化劑如同一位無聲卻至關重要的指揮家，能精準調控反應路徑，加速目標產物的生成，提升效率，牽動著工藝的綠色與經濟命脈。
對于中國科學院大連化學物理研究所（以下簡稱大連化物所）高級工程師龍化云而言，催化劑既是貫穿他科研生涯的“日?；锇椤保彩撬睦镆恢弊非蟮摹靶叛觥?。
“我的目標始終如一，就是做出能投入工業(yè)實際應用的催化劑。”龍化云說，“我也希望自己像催化劑一樣，真正‘嵌入’團隊，發(fā)揮更大作用?！?/p>
催化劑的“召喚”
龍化云與催化劑結緣于學生時代。
“我本科專業(yè)是精細化工，碩士期間的研究課題是精細化學品合成工藝開發(fā)，這是我第一次真正意義上接觸到Pd/C催化劑?！饼埢苹貞浀馈?/p>
隨后，龍化云跟隨大連理工大學教授王祥生攻讀博士學位。求學期間，他經常參加大連化物所的學術會議。“老師們交流時展現(xiàn)出的深厚功底和解決實際問題的能力都讓我心生向往?！?017年底，他正式加入大連化物所研究員黃家輝課題組。
真正從事催化劑設計工作后，他才了解到，實驗室的成功只是萬里長征第一步。催化劑設計的真正價值，在于能否經受工業(yè)放大的嚴苛考驗。
2021年12月，在天津一個寒冷的冬日，龍化云迎來了科研生涯中一個“里程碑式”的挑戰(zhàn)——負責由他開發(fā)的催化劑在環(huán)氧丙烷新工藝中試裝置上進行首次驗證。然而，推進應用的過程卻沒那么容易。
“當催化劑投入裝置運行一段時間后，活性突然變差，我們都特別焦慮?！饼埢苹貞浀?。最終，他們在現(xiàn)場緊急對催化劑進行檢測，發(fā)現(xiàn)是一個微小的誤操作導致催化劑中毒，而不是催化劑本身性能出現(xiàn)了異常，他們這才松了一口氣。
從裝置建設、水聯(lián)運、氣密性試驗到催化劑裝填，每一個環(huán)節(jié)都凝聚著團隊心血與期待。原料投料的那一刻，現(xiàn)場氣氛十分緊張。“當看到反應溫度曲線平穩(wěn)爬升，在反應器出口檢測到產品，原料轉化率、產品選擇性等關鍵技術指標達到設計值時，那種喜悅難以言表?！饼埢普f。
中試場上“戰(zhàn)斗”
有了第一次中試經驗，龍化云在催化劑設計之路上走得越發(fā)穩(wěn)健。
他與團隊共同研制出具有高活性、高穩(wěn)定性和優(yōu)異機械強度的微球型鈦硅分子篩催化劑。為了推動其從實驗室走向工業(yè)化生產，龍化云帶領團隊奔赴大連長興島、江蘇南京等外場，在8立方米合成釜中進行分子篩合成與催化劑生產。
“實驗室開發(fā)的分子篩配方只是工業(yè)化的基礎。”龍化云解釋道，“小釜中物料混合均勻、溫度恒定，而8立方米大釜的傳質傳熱效率下降，容易導致結構失穩(wěn)和性能異常?！卑l(fā)現(xiàn)問題后，團隊通過多次現(xiàn)場試驗，成功打通了工業(yè)化生產全流程，實現(xiàn)了催化劑多批次穩(wěn)定生產。
除了催化劑研制，推動綠色新工藝發(fā)展也是團隊的目標?！耙汗萄h(huán)流化床雙氧水直接氧化氯丙烯生產環(huán)氧氯丙烷（FHPECH）工藝”便是其中之一。這是環(huán)氧氯丙烷生產的綠色新路徑，而環(huán)氧樹脂應用極其廣泛。
“催化劑在其中扮演著‘高效氧搬運工’的角色，直接決定了反應的效率與經濟性?！贝_定方向后，龍化云和團隊開發(fā)出微球型鈦硅分子篩催化劑和液固循環(huán)流化床反應器工藝，具有綠色低碳、安全性高、經濟性好等特點。
團隊與企業(yè)合作建設的FHPECH千噸級工業(yè)化試驗裝置通過了連續(xù)72小時考核標定，實現(xiàn)了滿負荷運行，雙氧水轉化率為99.7%，環(huán)氧氯丙烷選擇性為96.6%，雙氧水有效利用率為99.8%。
把自己“鑲嵌”到系統(tǒng)里
在催化劑領域耕耘近10年，作為一名應用研究者，龍化云始終銘記團隊的力量。
“催化劑是整個工藝的必要條件，而非充分條件?！彼赋?，“這提醒我們，個人價值在與外界的互動中體現(xiàn)。能力再強，若無法融入團隊、契合行業(yè)或社會需求，價值也會大打折扣。與其糾結‘我有多優(yōu)秀’，不如思考‘我的能力如何嵌入更大的系統(tǒng)’。”
因此，工作中龍化云格外注重與團隊成員現(xiàn)場討論解決方案，這加速了催化劑研發(fā)進程?！皩醚芯抗ぷ髡叨?，實驗室工作要立足實際問題，實驗須細致、扎實?！饼埢茝娬{，“外場實驗時間長、強度大、問題難料，更需團隊精誠團結。再難的事，一群人擰成一股繩就不怕?！?/p>
未來，龍化云和團隊將更加積極開發(fā)綠色氧化技術，聚焦新材料研究進展，擴展研究組現(xiàn)有氧化體系在大宗化學品和精細化學品選擇氧化領域的應用，創(chuàng)建新材料綠色氧化新工藝技術集群。
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