很多人沒聽過,工業領域每年有上千億的貴金屬被做成催化劑,但九成以上的活性都沒發揮出來。
就拿咱常見的汽車尾氣催化器來說,里面的貴金屬成分單套就值幾萬塊,但實際運行中大部分都沒發揮作用,白白浪費了,這些貴金屬就像睡在催化器里的明珠,可惜得很。
![]()
打破這種隱形浪費的鑰匙,藏在原子的世界里。中國科學院大連化學物理研究所張濤院士團隊開辟了單原子催化的全新方向,千億級貴金屬的沉睡浪費,終于被中國科學家破解了。
簡單說,單原子催化就是讓催化劑里的原子克服扎堆的天性,分散成一個個單獨的原子,讓每一顆都能成為催化反應的主力,不再沉睡。這一下就把催化研究的尺度,從傳統的微米、納米級,拉到了單原子級別。
![]()
這種新研究帶來了三個實打實的改變:第一個,原來的工業催化劑,原子利用率只有百分之幾到幾十,現在能做到近百分之百,每個原子都能作為干活的活性位點,貴金屬用量直接砍到幾乎為零。
第二個,單個原子作為活性中心,催化劑的結構模型被簡化了,科學家能更透徹地看清反應機制,搞清楚什么樣的組合能達到最優效果。第三個,金屬和載體之間的相互作用變強,電子傳遞效率提升,反應速率和催化效率都跟著提了上來。
![]()
更關鍵的是,單原子催化能構筑原子級的精準活性位點,為未來實現多相催化的精準化,打下了堅實的基礎。
![]()
單原子催化的價值,不光停留在實驗室里。在工業應用中,它讓催化劑利用率提升了數倍甚至數十倍,正在創造實實在在的效益。
![]()
在乙烯氫甲酰化、氯乙烯、乙酸等大宗化學品生產,以及精細化工、制藥工業中,單原子催化都展現出了更高活性、更高選擇性、更低能耗的巨大潛力,為綠色化工和雙碳目標提供了過硬的技術支撐。
一顆小小的原子,正用它的力量改變催化科學的未來,給世界催化領域烙上了鮮明的中國印記。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.