Fischer Tropsch法是一种工业上用于将煤、天然气或生物质转化为液体燃料的催化反应，一项关于Fischer Tropsch法的基本发现可能在某一天使燃料生产变得更高效。

　　华盛顿州立大学的研究人员在费托过程中发现了以前未知的自我持续振荡。他们发现，与许多只有一个稳定状态的催化反应不同，这种反应会周期性地从高活性状态到低活性状态来回移动。据《科学》杂志报道，这一发现意味着这些控制良好的振荡状态可能在未来用于提高反应速率和所需产物的产量。

　　“通常，由于安全考虑，化学工业不希望温度变化很大的速率振荡，”通讯作者Norbert Kruse说，他是华盛顿州立大学基因和琳达沃伊兰化学工程和生物工程学院的沃伊兰杰出教授。“在目前的情况下，振荡是可控的，并且在机械上很好地理解。有了这样的理解基础，无论是实验上还是理论上，研究和开发的方法都可以完全不同——你真的有了一种基于知识的方法，这将极大地帮助我们。”

　　虽然费希尔-托普施法通常用于燃料和化学生产，但研究人员对复杂的催化转化过程的工作原理知之甚少。该过程使用催化剂将氢和一氧化碳这两种简单分子转化为长链分子，即日常生活中广泛使用的碳氢化合物。

　　一个多世纪以来，在燃料和化学工业的研究和开发中一直使用试错法，而现在，研究人员将能够更有针对性地设计催化剂，并调整反应以激发振荡状态，从而提高催化性能。

　　研究人员第一次偶然发现这种振荡是在研究生张锐(音译)带着一个问题找到克鲁斯之后:他无法稳定反应中的温度。当他们一起研究时，他们发现了令人惊讶的振荡。

　　“这很有趣，”克鲁斯说。“他把它拿给我看，我说，‘瑞，恭喜你，你有振动了!然后我们把这个故事发展得越来越深入。”

　　研究人员不仅发现了反应产生振荡反应状态，还发现了为什么会这样。即由于反应产热，反应温度升高，反应物气体与催化剂表面失去接触，反应速度减慢，使反应温度降低。一旦温度足够低，催化剂表面的反应物气体浓度就会增加，反应速度又会加快。因此，温度升高以结束循环。

　　在这项研究中，研究人员在实验室中使用了一种常用的钴催化剂，通过添加氧化铈来调节，然后模拟了它是如何工作的。该研究的合著者、布鲁塞尔自由大学的皮埃尔·加斯帕德(Pierre Gaspard)开发了一种反应方案，并在理论上施加周期性变化的温度，以复制反应的实验速率和选择性。

　　“这太美了，我们能够在理论上建立模型，”通讯作者王勇说，他是华盛顿州立大学沃兰学院的摄政教授，也是张的共同顾问。“理论数据和实验数据几乎一致。”

　　克鲁斯研究振荡反应已有30多年了。Fischer - Tropsch反应的振荡行为的发现是非常令人惊讶的，因为这个反应在力学上是非常复杂的。

　　克鲁斯说:“在我们的研究中，有时我们会遇到很多挫折，因为事情并没有按照你想象的那样发展，但也有一些你无法描述的时刻。”“这是很有意义的，但‘有意义’不足以表达取得这一了不起的突破所带来的兴奋。”

　　这项工作得到了Chambroad化学工业研究所有限公司、国家科学基金会和能源部基础能源科学催化科学项目的支持。