早在20世紀50年代，李成烈先生的教研組就開始研究5A分子篩的吸附脫蠟，取得了良好的效果，受到了廣泛的關註。在教學和科研工作中，李先生十分關註國內外科研發展動態的研究。為了了解生產的需要，年輕的李成烈經常去工廠參加壹些生產實踐，還通過CA、CPI等檢索工具查閱大量文獻，了解專業發展的新動向。調研中，他特別關註催化加工在改變煉油工藝、提高產品質量中的特殊地位。根據石油加工中大多數催化反應都依賴於催化劑酸性中心的特點，李成烈選擇分子篩催化作為自己畢生的研究方向，並開始了“低碳烷烴異構化”的研究工作，較早建立了壓力微反催化裝置，為催化劑的快速深入研發創造了條件。為加快異構化工藝的產業化，李成烈帶領的研究團隊與中國石化-金陵石化合作，開展了Pd-絲光沸石上低碳烷烴催化異構化工藝從中試到工業生產裝置的研究，獲得了中國石化科研進步二等獎。當時，異構化反應和異構化反應動力學的結果引起了德國Kristoffel教授的興趣。Kristoffel教授與李先生的研究組在1983-1984進行重整催化方面的合作研究。李成烈的研究小組在異構化領域申請了兩項專利。還主編了《催化劑失活與烴類異構化》兩部專著，與人合編了《催化石腦油重整》(G.J. Antos和A.M. Aitan主編)和《沸石催化與分離技術》的部分章節。
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