将石油炼制与煤制油过程中产生的大量廉价正构烷烃（n-烷烃）通过无受体脱氢芳构化（acceptorless dehydroaromatization）高效转化为高附加值芳烃并同步联产清洁氢气，是一条具有高原子经济性潜力的关键路径，对于提升化石资源利用效率和推动绿色氢能发展具有重要意义。针对该过程长期面临的贵金属依赖、选择性不足等挑战，中国科学院上海高等研究院绿色化学工程实验室研究团队取得了关键突破。

该团队联合北京大学王蒙副研究员，提出并系统发展了一种磷掺杂碳（P@C）非金属催化体系，成功实现 C6-C8正构烷烃的无受体脱氢芳构化，将正构烷烃定向转化为对应芳烃，并同步生成氢气，实现芳烃与氢气的协同制备。相关成果以“Highly selective dehydroaromatization of n-alkanes to aromatics and hydrogen gas”为题发表在《Journal of the American Chemical Society》。

图1  P @ C独特的定向脱氢芳构化性能

机理研究表明，该催化体系通过独特的β-C–H 键优先活化路径引导反应，显著抑制碳链断裂等副反应，实现超高芳烃选择性。在525 ℃ 下，正己烷转化率达96%，苯选择性超过99%；正庚烷与正辛烷在接近完全转化时，生成甲苯及C8芳烃的选择性均约为90%。该成果展示了一种非金属的高效催化脱氢新策略，为低碳烃资源高值化利用与清洁氢气联产提供了新思路。

硕士研究生鲁静壹（高研院）与博士后张洁（北京大学）为共同第一作者，赵虹研究员（高研院）与王蒙副研究员（北京大学）为共同通讯作者，中国科学院上海高等研究院为第一完成单位。该工作得到了国家自然科学基金等项目资助。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.5c17351