我國科研團(tuán)隊(duì)在催化技術(shù)領(lǐng)域取得里程碑式進(jìn)展,成功實(shí)現(xiàn)貴金屬原子利用率逼近100%的突破性成果。這項(xiàng)由多所高校聯(lián)合完成的研究,通過創(chuàng)新技術(shù)路徑大幅提升了貴金屬催化劑的效能,相關(guān)論文已于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表。
研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)近十年攻關(guān),開發(fā)出名為"原子抽提"的革命性技術(shù)。該技術(shù)通過精準(zhǔn)調(diào)控原子分散度,使貴金屬原子在微觀層面實(shí)現(xiàn)完全催化反應(yīng)。以丙烷脫氫制丙烯這一年產(chǎn)量超千萬噸的核心化工工藝為例,新技術(shù)較傳統(tǒng)方法減少90%的貴金屬用量,同時(shí)保持同等甚至更高的催化效率。
傳統(tǒng)催化工藝中,貴金屬原子易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象,導(dǎo)致大量活性原子被包裹在顆粒內(nèi)部無法參與反應(yīng)。研究團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)貴金屬原子分散度達(dá)到特定閾值時(shí),其表面活性位點(diǎn)數(shù)量呈指數(shù)級增長,從而實(shí)現(xiàn)了原子級利用效率的質(zhì)的飛躍。
這項(xiàng)突破不僅具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,更對化工行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。丙烷脫氫工藝每提升1%的催化效率,每年可為全球減少數(shù)百萬噸二氧化碳排放。新技術(shù)路徑的開辟,為設(shè)計(jì)新一代高效催化劑提供了全新理論框架和實(shí)踐范式。
團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人介紹,研究過程中建立了原子級催化反應(yīng)動力學(xué)模型,揭示了貴金屬原子分散度與催化性能之間的定量關(guān)系。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,采用新技術(shù)的催化劑在連續(xù)運(yùn)行500小時(shí)后,仍保持98%以上的原子利用率和穩(wěn)定的產(chǎn)品收率。
該成果已引起國際學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。多位權(quán)威專家評價(jià),這項(xiàng)研究突破了傳統(tǒng)催化理論的局限,為貴金屬資源的高效利用開辟了全新方向。隨著技術(shù)逐步從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化應(yīng)用,預(yù)計(jì)將帶動全球催化劑市場發(fā)生結(jié)構(gòu)性變革。











