近日，我校化学与化工学院孟宇副教授与中国科学院大连化学物理研究所合作在国际顶级期刊《Nature》子刊《Nature Communications》上发表了题为“合成气选择性制备C₄⁺长链醇”的研究论文。我校硕士生刘嫆为论文共同作者，孟宇副教授为论文的共同通讯作者，榆林大学为通讯作者单位之一。

C₄⁺长链醇是食品、纺织、医药、能源等领域的关键基础化学品，全球市场规模庞大。然而，现有工业路线存在流程复杂、催化剂分离困难、无法规模化生产特定结构醇等短板，亟需开发新型高效催化转化体系。该研究构建了模块化串联催化体系，耦合合成气定向转化、烯烃氢甲酰化、醛选择性加氢三大功能模块，实现了合成气高效定向制备C₄⁺长链醇。研究取得突破性进展：C₄⁺长链醇选择性高达80%，CO₂副产物选择性低至1%，碳利用效率超过95%，选择性与时空产率均远超现有文献报道水平。该体系在宽工况下选择性稳定，可连续运行超130小时，具备显著的工业化应用潜力。

本研究中，孟宇副教授及硕士生刘嫆承担了关键的理论计算工作。研究团队通过密度泛函理论（DFT）计算，系统揭示了Co₂C-Co界面与Cs助剂协同调控反应路径的微观机制。计算结果表明，纯金属Co表面更倾向于促使中间体加氢生成无用的烷烃，而Co₂C-Co界面则显著降低烯烃和含氧化合物的生成能垒；Cs助剂的引入进一步拉大了生成烷烃与目标产物的能垒差异，优化了Co的电子结构，使CO更容易被活化。针对醛加氢环节，DFT计算揭示CuZrO₂界面上的醛加氢反应能垒远低于纯Cu表面，从原子层面阐明了该催化剂高活性的内在原因。这些理论计算为催化剂活性界面的精准设计提供了关键的理论指导。

近年来，孟宇副教授和相关研究生与中国科学院大连化学物理研究所朱何俊研究院和卢巍研究员课题组围绕合成气/CO₂转化制高价值化学品方向开展了紧密合作，先后在《ACS Catalysis》（2026, 16, 4972−4984; 2023, 13, 12571−12581）《Applied Catalysis B: Environment and Energy》（2024, 347,123824; 2023,324,122298）等高水平期刊以共同通讯作者发表多篇合作论文。此次在《Nature Communications》上发表的成果，进一步深化了双方在催化领域的协同创新，有效促进了我校在能源催化领域研究生培养与科研能力的提升，为榆林大学建设特色突出的高水平应用型大学增添了新的动力。

榆林大学化学与化工学院依托陕西省低变质煤洁净利用重点实验室，长期致力于煤炭清洁转化与催化技术研究。此次合作成果的发表，标志着我校在合成气催化转化领域的研究实力迈上了新的台阶。学校将继续深化与国内外高水平研究机构的合作，推动基础研究与地方产业需求深度融合，为榆林能源化工基地建设贡献更多智慧与力量。