电石 (CaC₂) 是一种重要的煤化工产品 (~3000 万吨/年) 和碳负离子资源，目前几乎全部用于乙炔及其衍生物的生产，并未利用其金属炔化物的反应特性。电石的晶格能和不溶性极大地限制了其反应活性，炔基负离子的超强碱性严重抑制了其亲核反应性。因此，借助球磨实现电石颗粒的纳微化、机械活化和传质过程强化，通过电石与溶剂和过渡金属催化剂的相互作用来调控其碱性和亲核反应性，发现电石新化学反应，开发高值化新用途具有重要意义。电石化学是近年来绿色化学领域的一个研究热点，本报告重点介绍近年来在电石化学及其产品工程方面的研究进展，分享对于电石化学反应行为调控的思考。

富乙烯气体中微量乙炔的去除是石化工业中的一个非常重要的过程，目前最常用的方法是通过选择性催化加氢将乙炔转化为乙烯。理想的乙炔选择性加氢催化剂必须在较宽的温度范围内保持高的乙炔转化率和高的乙烯选择性，否则乙炔的过渡加氢很容易带来“飞温 (runaway)”现象，造成安全隐患和经济损失。从分子角度来考虑，要想同时实现高乙炔转化率和高乙烯选择性要求催化剂具有较强的氢气解离能力同时易于脱附乙烯。但是这两个参数通常关联在一起，很难同时对其进行优化。我们开发了一种高选择性乙炔加氢催化剂 PdBi/CaCO₃，在很宽的温度范围内 (150 °C至>300 °C) 可以实现~100%的乙炔转化率和>99%的乙烯选择性。其温度操作窗口大于150 °C，远远超过目前所报道的绝大多数乙炔加氢催化剂。通过结构性能关系的研究发现，PdBi形成金属间化合物之后可以得到表面富电子的Pd单原子，其表现出非常弱的乙烯吸附，可以完全抑制乙烯过渡加氢到乙烷。这一特点使得 PdBi/CaCO₃ 可以从根本上消除“飞温”现象，并具有工业应用潜力。

随着我国双碳战略的实施，对于非二氧化碳温室气体的控制提出了更高的要求。N₂O 作为非二氧化碳温室气体的典型代表，越来越受到人们的重视。催化分解被认为是 N₂O 控制的主要方法之一，钴基催化剂在 N₂O 催化分解领域具有重要的应用潜力。本报告介绍了以提高 Co₃O₄ 低温活性为出发点，采用单层 Cs 原子修饰 Co₃O₄，制备了具有优异低温分解 N₂O 活性和良好耐 O₂ 和 H₂O 性能的 Cs 改性 Co₃O₄ 催化剂。明确了负载型催化剂上的 Cs-O-Co 结构是主要活性结构，掺杂型催化剂上的 Cs₂O₂ 和 CsOH 不具有活性。探明了有氧和无氧条件下 N₂O 分解的基元反应步骤，提出了 O₂ 协助下 N₂O 分解的反应路径和决速步骤。相关成果丰富了碱金属改性的钴基催化剂上 N₂O 催化分解理论。

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