近日，我國科研人員在催化科技前沿取得重大突破，在催化反應中實(shí)現近100%的貴金屬原子利用率，使得貴金屬原子的催化價(jià)值在微觀(guān)尺度上得以極致發(fā)揮，為新一代高效、低成本催化劑的設計與制備開(kāi)辟了新路徑，將助力化工生產(chǎn)更加低碳、高效、可持續。

這一成果由天津大學(xué)新能源化工團隊取得，相關(guān)研究成果于9月26日在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表。

催化劑被譽(yù)為現代化學(xué)工業(yè)的“心臟”，在眾多化學(xué)反應中發(fā)揮著(zhù)不可替代的加速作用，貴金屬是催化劑中的關(guān)鍵組分，其用量關(guān)乎化工過(guò)程的節能增效，是化工產(chǎn)業(yè)低碳變革和可持續發(fā)展的關(guān)鍵“卡口”。如何最大化貴金屬利用效率、逼近其原子經(jīng)濟性極限，已成為國際化工領(lǐng)域競相爭奪的焦點(diǎn)。

在傳統催化反應中，貴金屬原子易聚集成較大顆粒，導致大量原子埋藏在顆粒內部，無(wú)法參與表面反應，催化效率較低。這一問(wèn)題在丙烯生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝丙烷脫氫中尤為突出。

面對這一挑戰，天津大學(xué)新能源化工團隊經(jīng)過(guò)近十年持續攻關(guān)，研發(fā)出“原子抽提”技術(shù)，實(shí)現了近100%的貴金屬原子利用率，極大地提高了丙烷脫氫制丙烯的催化效率。相比傳統催化劑，該方法可使貴金屬用量減少約90%，成功解決了丙烯產(chǎn)業(yè)長(cháng)期面臨的催化劑成本高、貴金屬資源依賴(lài)強等核心瓶頸，為丙烯乃至整個(gè)化工行業(yè)提供了一條低成本、可持續的技術(shù)路徑。

據悉，天津師范大學(xué)、北京大學(xué)及浙江工業(yè)大學(xué)也參與了合作研究。

團隊負責人鞏金龍說(shuō)：“該成果不僅實(shí)現了接近100%的貴金屬原子利用率，也為高效催化劑的設計開(kāi)拓了新路徑。我們將持續推進(jìn)基礎研究與應用實(shí)踐的深度融合，為化工行業(yè)綠色低碳轉型提供關(guān)鍵技術(shù)支撐?！保ㄓ浾邚埥ㄐ?、栗雅婷）