行业背景与挑战 - 催化剂被誉为现代化学工业的"心脏"，贵金属是其关键组分，用量关乎化工过程的节能增效 [1] - 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，催化效率处于较低水平 [1] - 这一问题在丙烯生产的关键工艺——丙烷脱氢中尤为突出，该工艺约三分之二依赖贵金属催化剂 [1] - 传统催化剂依赖稀缺贵金属、原子利用率低，严重制约了行业可持续发展 [1] - 丙烯是全球产量最大的化工品之一，是塑料、橡胶、纤维、医药等领域的重要基础原料 [1] - 2024年中国丙烯产量已占全球三分之一，总产值超6000亿元人民币 [1] 技术创新与突破 - 天津大学新能源化工团队创新提出原子抽提策略，将在催化中起关键作用的贵金属铂原子全部抽提到表面参与催化反应，利用率逼近100% [1] - 该技术通过在颗粒表面构造可选择性吸引贵金属原子的结构单元，将埋在颗粒内部的贵金属原子逐一抽提至表面 [1] - 该研究跳出传统"分散单原子"的思维框架，通过原子级合金设计与界面调控，使贵金属在催化过程中的原子利用率逼近理论极限 [2] - 相关研究成果近日在线发表于国际期刊《科学》 [1] 技术应用与效果 - 在完成相同的任务时，使用传统方法制备的催化剂用量需要1吨，而用经过该技术制备的催化剂只需200斤 [2] - 在丙烷脱氢制丙烯等高温苛刻反应中，该催化剂在铂用量减少90%的前提下，仍表现出优于现行商业催化剂的活性与稳定性 [2] - 该技术实现了近乎极致的原子经济性 [2] - 该技术为高效催化剂的设计开拓了新路径 [2]

技术突破 - 实现贵金属铂原子利用率逼近100% [1] - 通过"原子抽提"策略将铂原子全部抽提到催化剂表面参与反应 [1] - 催化剂用量从1吨减少至200斤即可完成同等任务 [3] 性能表现 - 在铂用量减少90%前提下仍优于现行商业催化剂 [3] - 在丙烷脱氢制丙烯等高温苛刻反应中保持优异活性与稳定性 [3] - 实现近乎极致的原子经济性 [3] 行业影响 - 为高效催化剂设计开拓新路径 [4] - 突破传统"分散单原子"思维框架 [4] - 通过原子级合金设计与界面调控实现理论极限突破 [4]

催化剂技术突破 - 研究团队创新提出“原子抽提”策略，使贵金属铂的原子利用率逼近100% [1] - 经该策略制备的催化剂，过去需要1吨完成的任务现在仅需200斤即可完成，实现了极致的原子经济性 [1] - 在丙烷脱氢制丙烯反应中，该催化剂在铂用量减少90%的前提下，仍表现出优于商业催化剂的活性与稳定性 [1] 行业影响与意义 - 贵金属是催化剂的关键组分，其用量关乎化工过程的节能增效 [1] - 该技术为高效催化剂的设计开拓了新路径，跳出了传统“分散单原子”的思维框架 [1] - 研究成果于9月26日在线发表于国际期刊《科学》上 [1]

来源：科技日报 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 的关键组分，其用量关乎化工过程的节能增效。天津大学新能源化工团队创新提出"原子抽提"策略，将 在催化中起关键作用的贵金属铂原子全部抽提到表面参与催化反应，利用率逼近100%。相关研究成果9 月26日在线发表在国际期刊《科学》上。 ◎ 科技日报记者 陈曦 通讯员 赵晖 天津大学供图 经该策略制备的催化剂，过去需要1吨来完成的任务，如今只需要200斤就可以完成，实现了近乎极致的 原子经济性。在丙烷脱氢制丙烯等高温苛刻反应中，该催化剂在铂用量减少90%的前提下，仍表现出优 于现行商业催化剂的活性与稳定性。 带领该研究团队的天津大学教授巩金龙表示："我们的研究跳出传统'分散单原子'的思维框架，通过原 子级合金设计与界面调控，使贵金属在催化过程中的原子利用率逼近理论极限，为高效催化剂的设计开 拓了新路径。" ...