傅杰：构筑“绿碳”化工新图景

来源：市场资讯

（来源：中化新网）

　　在近日公布的第十七届侯德榜化工科学技术奖获奖名单中，浙江大学化学工程与生物工程学院傅杰教授荣膺“创新奖”。在接受中国化工报记者采访时，他谦逊而坚定地说：“科研没有定式，关键是要做自己能做、该做且能坚持下去的事。”这不仅是他个人的科研信条，更是其带领团队在生物质与二氧化碳等“绿碳”资源高值化利用领域，从基础走向前沿、从实验室走向产业化的能量源泉。

　锚定方向：可再生碳源高值利用

　　傅杰的科研之路始于2005年硕博连读期间。在导师吕秀阳教授的带领下，他将研究方向锁定在生物质转化这一新兴领域。“生物质是唯一的可再生含碳资源”，这一认知成为他科研生涯的基础。2012年回国后，他在吕秀阳教授的指导与支持下，继续以废弃油脂高值化利用作为主攻方向。从最初的小组探索，到获得国家基金的早期资助，再到与中石化、康恩贝集团、华康药业、飞天石化等建立长期合作，每一步，他都走得笃定而踏实。在他看来，科研方向的选择无需追随潮流，关键在于结合自身优势与时代需要。正是这种前瞻性的定位和长期的坚守，为他后续取得的一系列创新突破奠定了坚实基础。

核心突破：探寻油脂化工机理

　　将废弃油脂转化为高值化学品，是傅杰团队的标志性成果。其技术核心可形象地概括为“一把精准的分子剪刀”和“一套高效的混合艺术”。

　　所谓“分子剪刀”，即通过原创的催化剂表界面设计，精确控制反应路径。在此基础上，傅杰团队形成了“油脂—脂肪酸—定向脱氧—长链烷烃/长链脂肪醇/长链烯烃”的清晰技术路线。其关键突破在于团队提出了“团斜平”吸附构型调控理论，以解决脱氧过程中如何保持长碳链以及副反应并存的核心科学难题。基于此理论，团队设计出功能各异的催化剂：铜镍基催化剂擅长“脱羧”，将脂肪酸变成长链烷烃，成为生物航煤的理想原料;铜基催化剂可实现“原位加氢脱氧”，生产脂肪醇;而独特的铂锌金属间化合物催化剂则能选择性地合成高附加值的长链α-烯烃，用于制备高端润滑剂、尼龙等材料。

　　然而，仅有“好剪刀”还不够，还需要让反应物与催化剂充分“见面”。油脂与水不易互溶，传质是工业化的一大难题。为此，傅杰团队创造性地引入化工强化手段，开发了“双旋流混合”技术。这项技术如同一个高效乳化器，能将油水两相物料强制混合成微米级液滴，极大提升了传质效率。通过将物理化学的微观机理与化工过程的介尺度方法论深度融合，团队形成了从反应器宏观混合、介观扩散到表面反应的整套解决方案。

　　应用上述技术，傅杰团队与中石化大连院合作，成功实现了低品位油脂零氢耗制备长链烷烃的工程放大，该成果荣获2022年度中国石油和化学工业联合会科技进步奖一等奖。目前，这项从地沟油经长链烷烃制生物航煤的成套技术，已进入万吨级产业验证阶段。

　拓展疆域：构筑多维绿碳版图

　　随着团队壮大和研究的深入，傅杰的“绿碳”版图从油脂化工拓展至更广阔的天地。

　　一是二氧化碳电催化转化。自2017年起，他前瞻布局这一前沿领域。与多数实验室聚焦小规模电极研究不同，他直面产业化核心难题——二氧化碳在水系电解液中溶解度低、传质困难。团队独辟蹊径，在反应器设计与工艺集成上取得突破，率先建成了30吨/年的中试装置，并向千吨级规模迈进，走在国内外产业化进程的前列。该技术可将钢厂、电厂排放的二氧化碳就地转化为合成气，进而合成甲醇等化学品，为工业碳减排提供了全新的技术方案。

　　二是农林废弃物与有机危废协同高值化利用。他与相关企业深度合作，旨在破解秸秆等废弃物利用不充分、附加值低的难题。其理念是“吃干榨净”式的梯级利用：将秸秆中的半纤维素、纤维素、木质素等组分逐级分离，并分别转化为一系列更高价值的产品，部分产品如糖醇、呋喃二甲酸等已完成或正在进行百吨级中试。团队创新性地将处理过程中产生的残渣与制药等行业的有机危废耦合，通过气化等技术协同处置，最终目标是实现碳资源的全量化、高值化利用，迈向“无废”的循环经济。

　　产学融合：实践中深化科学认知

　　傅杰团队的科研范式也颇具特色：始终以产业应用为牵引，在解决工程难题中凝练科学问题，再以科学突破反哺技术升级，形成“应用—基础—再应用”的良性循环。

　　谈及未来攻关方向，傅杰目标清晰：油脂化工技术将持续推动大规模产业化应用;二氧化碳电催化将努力实现千吨级示范，并攻关原位捕集转化等前沿技术;农林废弃物综合利用将全力打造可复制的商业化落地项目。他相信，随着绿色电力成本下降和低碳政策深化，这些绿色化学技术将迎来重大机遇。

　　在与团队的交流中，傅杰强调，成功的背后是无数次实验的积累。正如他在生物质转化研究中始终秉持的原则——要让每种组分实现最合适的转化、实现最大化的价值。他鼓励青年研究者保持耐心、持续探索，找到最适合自己的方向深耕下去，共同推动绿碳化工的发展，走向更可持续的未来。