Китайские ученые достигли почти 100-процентного использования атомов благородных металлов в каталитических реакциях 

Недавно китайские исследователи совершили крупный прорыв на переднем крае каталитических технологий, достигнув почти 100-процентного использования атомов благородных металлов в каталитических реакциях. Это позволило максимально реализовать каталитическую ценность атомов благородных металлов на микроскопическом уровне, открыв новый путь для проектирования и изготовления высокоэффективных и недорогих катализаторов нового поколения, что будет способствовать более низкоуглеродному, эффективному и устойчивому химическому производству.

Данный результат был достигнут командой химиков в области новой энергетики Тяньцзиньского университета, а соответствующие результаты исследования были опубликованы 26 сентября в международном научном журнале Science.

Катализаторы называют «сердцем» современной химической промышленности; они играют незаменимую роль в ускорении многочисленных химических реакций. Благородные металлы являются ключевыми компонентами катализаторов, и их расход напрямую влияет на энергосбережение и повышение эффективности химических процессов, являясь критическим узлом для низкоуглеродной трансформации и устойчивого развития химической отрасли. Вопрос о том, как максимизировать эффективность использования благородных металлов и приблизиться к пределу их атомной экономии, стал фокусом конкуренции в международной химической сфере.

В традиционных каталитических реакциях атомы благородных металлов склонны к агрегации в крупные частицы, в результате чего большое количество атомов оказывается погребено внутри частиц и не может участвовать в поверхностных реакциях, что приводит к низкой эффективности катализа. Эта проблема особенно остро стоит в дегидрировании пропана — ключевом процессе производства пропилена.

Столкнувшись с этим вызовом, команда специалистов в области химической энергетики из Тяньцзиньского университета после почти десяти лет непрерывных исследований разработала технологию «атомной экстракции». Она позволила достичь почти 100-процентного использования атомов благородных металлов, значительно повысив эффективность катализа при дегидрировании пропана в пропилен. По сравнению с традиционными катализаторами, этот метод позволяет сократить расход благородных металлов примерно на 90%, успешно решая такие давние проблемы пропиленовой промышленности, как высокая стоимость катализаторов и сильная зависимость от ресурсов благородных металлов. Это открывает низкозатратный и устойчивый технологический путь для производства пропилена и всей химической отрасли в целом.

Сообщается, что в совместном исследовании также приняли участие Тяньцзиньский педагогический университет, Пекинский университет и Чжэцзянский технологический университет.

Руководитель группы Гун Цзиньлун сказал: «Этот результат не только позволил достичь почти 100-процентного использования атомов благородных металлов, но и открыл новые пути для проектирования высокоэффективных катализаторов. Мы продолжим продвигать глубокую интеграцию фундаментальных исследований и прикладной практики, обеспечивая ключевую технологическую поддержку для зеленой и низкоуглеродной трансформации химической промышленности». (Репортеры Чжан Цзяньсинь, Ли Ятин)