近期中科院大连化学物理研究所的保新河教授、潘秀莲教授、焦锋副教授和肖建平教授领导的联合研究团队在“Angewandte Chemie International Edition”杂志上发表了一篇题为“晶相调控制备MnGaOx-Spinel用于高效合成轻烯烃的研究”。研究团队观察到直接合成合成气到轻烯烃的MnGaOx表现出很强的晶相敏感性，研究对于合理设计催化剂有着重要的意义。

氧化物-分子筛（OXZEO）双功能催化剂广泛用于CO/CO2加氢反应中的两种著名的金属氧化物结构，即尖晶石型氧化物和固溶型氧化物。然而，将氧化物的晶体结构与其催化性能相关的直接而有力的研究尚未完成。

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研究将MnGaOx合成为由无定形MnO2和Ga2O3组成的双金属复合氧化物，其中有六方密排（HCP）和面心立方（FCC）晶体相。更有趣的是，他们发现，HCP型氧化物在H2和CO还原后仍然保持不变，而FCC型氧化物转变为晶格型为AB2O4的尖晶石结构，被还原的Mn2 占据A位点。

研究表明，FCC MnGaOx-Spinel和SAPO-18的结合产生了40%的CO转化率，81%的轻质烯烃选择性和0.17 g·gcat-1·h-1的空间时间产率。与相似化学成分的固溶MnGaOx相比，其活性要高得多。他们进一步证明，MnGaOx-Spinel的优越活性归因于其更高的还原性和存在无饱和Ga3 位点，这有利于通过更有效率的酮酸盐途径将C-O键解离为轻质烯烃。

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潘秀莲教授表示，这一研究成果可以进一步优化OXZEO合成气转化的金属氧化物。

该研究对于化学反应中催化剂的晶体结构敏感性进行了研究，并成功解决了催化剂晶体结构的制备难题。通过对晶体结构不同的MnGaOx催化剂的催化效应、还原性和位点分布等性质进行详细分析，发现晶体结构对于催化剂性能具有很强的影响，这一发现将对合理设计更高性能的催化剂具有重要意义。

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该研究结果为催化剂的设计和开发提供了新思路，也为气体转化、CO2还原和资源利用等领域的研究提供了新的实验和理论基础，开辟了一条催化剂晶体结构敏感性研究的新路。

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