日前,中国科学家在催化材料研究方面达成要紧突破,成功开发出一种新型催化剂制备技术,使贵金属原子借助率接近理论极限(近100%)。这一进展为将来研发高效、低本钱的工业催化剂提供了全新思路,将推进化工生产向更低碳、更高效、更可持续的方向进步。
日前,中国科学家在催化材料研究方面达成要紧突破,成功开发出一种新型催化剂制备技术,使贵金属原子借助率接近理论极限(近100%)。这一进展为将来研发高效、低本钱的工业催化剂提供了全新思路,将推进化工生产向更低碳、更高效、更可持续的方向进步。
该研究成就由天津大学新能源化工团队主导完成,并于9月26日在国际顶级学术期刊《科学》(Science)上发表。

在天津大学一个实验室,天津大学新能源化工团队在做催化剂性能测试研究(资料图片)。
催化剂是现代化工生产的核心要点,而贵金属作为重点催化组分,其用效率直接影响化工过程的能耗和经济性。怎么样在催化反应中充分发挥贵金属的原子级活性,是全球科研界长期关注的重大挑战。
在传统催化反应中,贵金属原子容易团聚形成较大颗粒,致使很多原子没办法参与表面化学反应,减少催化效率。这一问题在丙烷脱氢制丙烯(全球丙烯生产的主流工艺)中尤为明显,紧急制约了工业催化剂的性能提高。
针对这一难点,天津大学新能源化工团队历经近十年的探索,革新性地开发出“原子级精确调控”技术,最大限度提高了贵金属原子的催化活性,使资源借助率逼近100%。与传统催化剂相比,该技术可降低90%以上的贵金属用量,彻底突破丙烯产业长期依靠贵金属、生产本钱高昂的瓶颈问题,为整个化工行业的可持续进步提供了新的技术策略。
团队负责人巩金龙表示:“这一成就不只达成了贵金属原子借助率的最大化,更为工业催化剂的设计提供了全新范式。将来,大家将持续推进基础研究与产业应用的结合,为化工行业的绿色低碳转型提供重点技术支持。”
这项研究成就由天津大学牵头,联合天津师范大学、北京大学、浙江工业大学等单位一同完成。研究团队表示,该技术不只在理论上达成了贵金催化剂原子借助率的极限突破,更为高效催化剂的设计发展了全新思路。将来,团队将持续推进基础研究与产业应用的深度融合,帮助国内化工行业绿色转型和优质进步。





