一、  研究背景

中间相沥青是 1961 年Taylor 在澳大利亚某一热变质煤层中发现的，其后人们对其形成、结构、机理、模型、性能等开展了大量研究，逐渐形成了以中间相为核心的液相炭化理论，直接指导了高性能沥青基炭纤维、针状焦和中间相沥青炭微球的工业化生产和应用。近60 年的中间相液相炭化的研究取得了丰硕的理论成果：确立了稠环芳烃中温液相反应的自由基机制，阐明了氢转移反应在中间相形成和转化过程中的重要作用，提出了中间相的地球仪、洋葱型等物理结构模型和蜘蛛网等化学结构模型，获得了不同来源和结构的稠环芳烃（石油系、煤系和合成系沥青）的组成结构、缩聚反应及其中间相形成/转化的相关性规律等。在众多制备中间相沥青的方法中，催化改质方法具有低温下碳正离子非脱氢缩合的特点，使石油重质油或萘、蒽等芳香族碳氢化合物在催化剂存在及较低温度下进行缩聚反应，避免了高温自由基反应，反应条件温和且易于控制反应程度，是目前最适合进行高品质中间相沥青分子结构设计的制备方法。虽然利用催化改质方法制备中间相沥青在近年来国内外相关研究中已经取得很大进展，也存在一些问题，如AlCl₃残留以及HF/BF₃腐蚀等问题。催化体系多元化发展是目前制备高品质中间相沥青的发展趋势，研究者们不断在传统催化制备手段上推陈出新，探究了众多新颖的催化制备高品质中间相沥青的手段。

二、工作简介

                                                                            图文摘要

该综述首先对近年来利用不同催化剂制备中间相沥青的相关研究进行了概述，包括AlCl₃等路易斯酸、HF/BF₃ 等质子酸以及SO₄^2-/ZrO₂固体超强酸等催化剂，总结了不同催化剂催化制备沥青的反应机理及其常见制备流程。此外，还对中间相沥青制备原料的选择以及预处理等共性问题进行了系统论述。同时，从催化剂的优缺点出发，概述了中间相沥青制备的催化剂选择发展历程。

随后，概述了熔盐混合物、碱金属及过渡金属等催化剂催化制备中间相沥青的研究方法及反应机理，并总结了上述催化剂的催化特性。

最后，总结了近年来催化法制备中间相沥青中催化剂的发展变化及各自优缺点，并对利用催化剂助剂制备中间相沥青的发展趋势进行了展望。

New Carbon Materials 文章信息

MA Zi-hui, YANG Tao, SONG Yan, CHEN Wen-sheng, DUAN Chun-feng, SONG Huai-he, TIAN Xiao-dong, GONG Xiang-jie, LIU Zheng-yang, LIU Zhan-jun. A review of the catalytic preparation of mesophase pitch[J]. New Carbon Mater., 2024, 39(4): 583-610.

马子辉, 杨桃, 宋燕, 陈文胜, 段淳枫, 宋怀河, 田晓冬, 巩向杰, 刘正阳, 刘占军. 催化法制备中间相沥青的研究进展[J]. 新型炭材料, 2024, 39(4): 583-610.

DOI: 10.1016/S1872-5805(24)60862-0

原文链接：http://xxtcl.sxicc.ac.cn/article/doi/10.1016/S1872-5805(24)60862-0

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