近日，我國科研人員在催化科技前沿取得重大突破，在催化反應中實現近100%的貴金屬原子利用率，使得貴金屬原子的催化價值在微觀尺度上得以極致發揮，為新一代高效、低成本催化劑的設計與制備開辟了新路徑，將助力化工生產更加低碳、高效、可持續。
這一成果由天津大學新能源化工團隊取得，相關研究成果于9月26日在國際學術期刊《科學》上發表。
催化劑被譽為現代化學工業的“心臟”，在眾多化學反應中發揮著不可替代的加速作用，貴金屬是催化劑中的關鍵組分，其用量關乎化工過程的節能增效，是化工產業低碳變革和可持續發展的關鍵“卡口”。如何最大化貴金屬利用效率、逼近其原子經濟性極限，已成為國際化工領域競相爭奪的焦點。
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，無法參與表面反應，催化效率較低。這一問題在丙烯生產的關鍵工藝丙烷脫氫中尤為突出。
面對這一挑戰，天津大學新能源化工團隊經過近十年持續攻關，研發出“原子抽提”技術，實現了近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%，成功解決了丙烯產業長期面臨的催化劑成本高、貴金屬資源依賴強等核心瓶頸，為丙烯乃至整個化工行業提供了一條低成本、可持續的技術路徑。
據悉，天津師范大學、北京大學及浙江工業大學也參與了合作研究。
團隊負責人鞏金龍說：“該成果不僅實現了接近100%的貴金屬原子利用率，也為高效催化劑的設計開拓了新路徑。我們將持續推進基礎研究與應用實踐的深度融合，為化工行業綠色低碳轉型提供關鍵技術支撐。”
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