说起石油，

大家是既熟悉又陌生，

我们日常使用的

汽油、柴油、煤油等等

都是由它炼化而来的。

那你知道，

一吨石油可以炼出多少汽柴油吗？

科普讲解

今天请出2022年全国科普讲解大赛总决赛一等奖暨“全国十佳科普使者”获奖选手——上海科技馆 何慧子，为大家带来科普讲解《小身材，大能量》，让我们一起聆听介孔材料的应用，探索它是如何提高石油转化率的。

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你知道什么是渣油吗？

在我国，石油转化成成品油的效率只有约40%，剩下来有相当一部分都是渣油，不仅经济价值低，还很难处理。

渣油为什么会被剩下来呢？

在传统石油炼化的过程中，我们都离不开一种材料，叫做微孔分子筛，石油分子要穿过去，才能实现转化。但是，这种分子筛筛孔很小。就像是用来筛面粉的筛子，面粉里的小颗粒过的去，大颗粒就过不去。

石油分子就如同这些面粉颗粒，小分子过得去，大分子过不去，过不去就得不到进一步处理，白白浪费，成为了渣油。

介孔分子筛究竟是什么？

2020年度国家自然科学奖一等奖获得者中国科学院院士、复旦大学化学系教授赵东元领衔的科研团队创造了一种新型材料，可以把渣油重新转化成汽柴油，你知道它是什么吗？它就是介孔分子筛。

要了解什么是介孔分子筛，我们首先要知道什么是介孔？

我们把直径小于2 nm的孔叫微孔，大于50 nm的叫大孔，介于两者之间的，就叫介孔。所以，原本的微孔变成了介孔，就相当于面粉筛变成了吃火锅的漏勺，筛孔变大了，渣油自然就能过去了。

这渣油过去还只是第一步，接下来该怎样提升它的转化效率呢？

介孔分子筛除了孔大，还有一个显著的优势，就是内部空间也很大。2 g介孔材料完全展开，就能铺满一整个足球场，达到六千平方米。

这可不是科幻小说，举个例子：我们取一块面包，表面积就只有外面一圈。但如果把面包切开，里面有很多小孔，每个孔都有一定的表面积，如果有100万个小孔，它们相加起来总表面积就能增加约100万倍。

有了这么大的表面积，我们就可以铺满渣油分子转化需要用到的金属催化剂，渣油分子在进入之后，就可以在催化剂的作用下大展拳脚、充分反应，最终实现华丽蜕变。

利用这种介孔分子筛，渣油转化成成品油的效率可以提高约1倍。听起来似乎微不足道，但这对于我国庞大的炼油工业而言，就相当于一个大庆油田一年的产量！

小身材？名副其实的大能量！

介孔材料独特的孔特性不止可以应用在石油化工领域，在新能源电池、电子器件和生物医药等领域也都大有可为。

身躯虽小，却不输任何超级工程，每一个大国重器的背后，都离不开科学家在材料领域的无尽探索，不积跬步，无以至千里，材料科学的每一次进步，也必将成为人类科技前进的不竭动力。

来源：上海科普

上观号作者：上海科技