我国科学家在催化反应中实现近100%的贵金属原子利用率

  近日，我国科研人员在催化科技前沿取得重大突破，在催化反应中实现近100%的贵金属原子利用率，使得贵金属原子的催化价值在微观尺度上得以极致发挥，为新一代高效、低成本催化剂的设计与制备开辟了新路径，将助力化工生产更加低碳、高效、可持续。

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  这一成果由天津大学新能源化工团队取得，相关研究成果于9月26日在国际学术期刊《科学》上发表。

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天津大学新能源化工团队成员在做催化剂性能测试。（受访者供图）

  催化剂被誉为现代化学工业的“心脏”，在众多化学反应中发挥着不可替代的加速作用，贵金属是催化剂中的关键组分，其用量关乎化工过程的节能增效，是化工产业低碳变革和可持续发展的关键“卡口”。如何最大化贵金属利用效率、逼近其原子经济性极限，已成为国际化工领域竞相争夺的焦点。

  在传统催化反应中，贵金属原子易聚集成较大颗粒，导致大量原子埋藏在颗粒内部，无法参与表面反应，催化效率较低。这一问题在丙烯生产的关键工艺丙烷脱氢中尤为突出。

天津大学新能源化工团队成员在做催化剂相关测试。（受访者供图）

  面对这一挑战，天津大学新能源化工团队经过近十年持续攻关，研发出“原子抽提”技术，实现了近100%的贵金属原子利用率，极大地提高了丙烷脱氢制丙烯的催化效率。相比传统催化剂，该方法可使贵金属用量减少约90%，成功解决了丙烯产业长期面临的催化剂成本高、贵金属资源依赖强等核心瓶颈，为丙烯乃至整个化工行业提供了一条低成本、可持续的技术路径。

  据悉，天津师范大学、北京大学及浙江工业大学也参与了合作研究。

  团队负责人巩金龙说：“该成果不仅实现了接近100%的贵金属原子利用率，也为高效催化剂的设计开拓了新路径。我们将持续推进基础研究与应用实践的深度融合，为化工行业绿色低碳转型提供关键技术支撑。”（记者张建新、栗雅婷）