海棠花开结硕果！天大团队取得催化剂技术新突破！
日前，天津大学巩金龙教授
带领新能源化工团队经过长期攻关
在烷烃脱氢合金催化剂的设计方法上
取得创新突破
实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”
这一成果在国际权威期刊
《自然·纳米技术》上发表
海棠花开结硕果
该重大科研成果被多家媒体报道
小天带你走进天大的成果
央视新闻
我国科学家取得催化剂技术新突破
3月28日，国际期刊《自然•纳米技术》发表了我国科学家取得的催化剂技术新突破。天津大学巩金龙教授带领新能源化工团队经过长期攻关，在烷烃脱氢合金催化剂的设计方法上取得创新突破。这也是我国在工业催化剂研发领域的重大进展。
催化剂是现代化工行业的基石，对各种新材料新技术发展起着至关重要的作用。烷烃脱氢合金催化剂，主要用于丙烷脱氢制丙烯。丙烯，是加工生产口罩、医疗器械、塑料制品等常见物品的上游原料，在经济社会中应用广泛。丙烷脱氢制丙烯的技术，是近年来工业界新兴的技术路线之一，并在全世界“上新”的丙烯生产线中渐渐占据主导地位。
而长期以来，我国在这一领域受制于国外的专利体系，要么需要引进催化剂成品，要么必须高价购买国外的成熟工艺包进行生产。对此，天津大学巩金龙教授领衔的科研团队通过多学科交叉，创新性地提出基于单一位点的合金催化剂结构和电子效应的设计方法。这一设计方法借助算法创新，只需要输入催化剂的结构参数，就能够实现“一键筛选”，省去了传统“试错法”的大量筛选流程，不仅具有自主知识产权，而且在“无氧脱氢”的制备过程中，能够让作为催化剂的贵金属消耗量减少约三分之二，大幅降低了生产成本。我国自主开发的这一催化剂核心技术路线，弥补了长期的短板弱项，具有广阔的应用前景。
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新华社
天津大学取得烷烃脱氢合金催化剂
“一键筛选”重要进展
天津大学日前打破传统实验“试错法”局限，取得了开发重要化工催化材料的新进展。该校新能源化工团队通过合金催化剂“孤立度”描述符的构建，只需向程序输入催化剂结构参数，就能够实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”。
该研究得到国家自然科学基金和科技部重点研发计划支持，相关成果近日发表于《自然·纳米技术》。
图为催化剂设计策略
丙烯是全球产量最高、应用最广的基础化工原料之一，在工业生产中作用巨大。“丙烷脱氢法”是目前市场占有率增长最快、最具前景的丙烯生产技术之一。然而，我国现有的“丙烷脱氢”工艺主要依赖高价进口的成熟工艺包，作为工艺核心的催化剂被发达国家牢牢把持。缺乏自主知识产权的丙烷脱氢催化剂成为国内化工业的短板弱项。
图为烷烃脱氢催化剂
传统丙烯生产工艺采用实验“试错法”研发催化剂，往往需要数月甚至数年时间，消耗大量人力物力财力。通常，采用“试错法”得到的催化剂结构、组成较为复杂，导致催化剂-反应性能的构效关系难以明确，这也成为催化剂开发创新的“屏障”。
天津大学新能源化工团队以“实践论”为指导，提出了“催化微环境预测催化性能”的方法。他们创新算法，借助计算机程序发现了烷烃脱氢“单位点”合金催化剂的设计新途径，即只需获得催化剂的电子、几何结构参数“孤立度”，就能描述出烯烃选择性等性能，从而加速遴选性能优异的催化剂材料。基于该方法，研发的新型铂基催化剂贵金属用量降低超60%，可大幅度节约生产成本，提升了催化剂市场竞争力。实验证明，新型催化剂的丙烯选择性显著优于国际同类产品，且在长程稳定性和再生循环测试中均保持稳定。
近年来，天津大学新能源化工团队探索形成了“催化剂理性设计—精准构筑—应用引领”的研究范例，建立了相对完整的具有自主知识产权的新型高效丙烷脱氢催化剂的专利体系。“我们正在与行业领军企业合作开展催化剂工程制备与工艺放大研究，实现了新型丙烷脱氢成型催化剂的工程制备，加速突破国外催化剂技术垄断。”据该论文第一作者、天津大学化工学院博士生常鑫介绍，“这项发现是化工、化学、材料、物理、数学等学科交叉的结果，可能会为相关领域催化剂设计和催化过程解析提供新思路，对加快工业催化剂创新开发具有重要意义。”（张建新、焦德芳）
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人民
日报
天津大学取得烷烃脱氢合金催化剂
“一键筛选”重要进展
日前，天津大学成功打破传统实验“试错法”局限，取得了开发重要化工催化材料的新进展。该校新能源化工团队通过合金催化剂“孤立度”描述符的构建，只需向程序输入催化剂结构参数，就能实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”。该研究得到国家自然科学基金和科技部重点研发计划支持，近日发表于《自然•纳米技术》。
丙烯是全球产量最高、应用最广的基础化工原料之一，在工业生产中作用巨大，是制造塑料、合成橡胶和合成纤维等“三大合成材料”的基本原料，对纺织、制药、医疗等领域有重要价值。“丙烷脱氢法”是目前市场占有率增长最快、最具前景的丙烯生产技术之一。然而，我国现有的“丙烷脱氢”工艺主要依赖高价进口的成熟工艺包，作为工艺核心的催化剂被发达国家牢牢把持。缺乏自主知识产权的丙烷脱氢催化剂成为了国内化工业的短板弱项，中国丙烯工业形成了被西方国家“卡脖子”的局面。
正如爱迪生在上千种导电材料中选择出钨丝，传统丙烯生产工艺采用实验“试错法”研发催化剂，往往需要数月甚至数年时间，消耗大量人力物力财力。通常，采用“试错法”得到的催化剂结构、组成较为复杂，导致催化剂-反应性能的构效关系难以明确，这也成为了催化剂开发创新的“屏障”。近年来提出的基于“单位点”催化剂的概念实现催化剂电子、几何结构的可控调控与制备，是催化领域长期追求的终极目标。天津大学新能源化工团队以“实践论”为指导，提出了“催化微环境预测催化性能”的方法。他们创新算法，借助计算机程序发现了烷烃脱氢“单位点”合金催化剂的设计新途径，即只需获得催化剂的电子、几何结构参数“孤立度”，就能描述出烯烃选择性等性能，从而加速遴选性能优异的催化剂材料。基于该方法，研发的新型铂基催化剂贵金属用量降低超60%，可大幅度节约生产成本，提升了催化剂市场竞争力。实验证明，新型催化剂的丙烯选择性显著优于国际同类产品，且在长程稳定性和再生循环测试中均保持稳定。
近年来，天津大学新能源化工团队探索形成了“催化剂理性设计—精准构筑—应用引领”的研究范例，建立了相对完整的具有自主知识产权的新型高效丙烷脱氢催化剂的专利体系。“我们正在与行业领军企业合作开展催化剂工程制备与工艺放大研究，实现了新型丙烷脱氢成型催化剂的工程制备，加速突破国外催化剂技术垄断。”据该论文第一作者、天津大学化工学院博士生常鑫介绍，“这项发现是化工、化学、材料、物理、数学等学科交叉的结果，可能会为相关领域催化剂设计和催化过程解析提供新思路，对加快工业催化剂创新开发具有重要意义。”
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津云
实现“一键筛选”！天津大学
烷烃脱氢合金催化剂取得重要进展
日前，天津大学成功打破传统实验“试错法”局限，取得了开发重要化工催化材料的新进展。该校新能源化工团队通过合金催化剂“孤立度”描述符的构建，只需向程序输入催化剂结构参数，就能实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”。
丙烯是全球产量最高、应用最广的基础化工原料之一，在工业生产中作用巨大，是制造塑料、合成橡胶和合成纤维等“三大合成材料”的基本原料，对纺织、制药、医疗等领域有重要价值。“丙烷脱氢法”是目前市场占有率增长最快、最具前景的丙烯生产技术之一。然而，我国现有的“丙烷脱氢”工艺主要依赖高价进口的成熟工艺包，作为工艺核心的催化剂被发达国家牢牢把持。缺乏自主知识产权的丙烷脱氢催化剂成为了国内化工业的短板弱项，中国丙烯工业形成了被西方国家“卡脖子”的局面。
催化剂设计策略
正如爱迪生在上千种导电材料中选择出钨丝，传统丙烯生产工艺采用实验“试错法”研发催化剂，往往需要数月甚至数年时间，消耗大量人力物力财力。通常，采用“试错法”得到的催化剂结构、组成较为复杂，导致催化剂-反应性能的构效关系难以明确，这也成为了催化剂开发创新的“屏障”。近年来提出的基于“单位点”催化剂的概念实现催化剂电子、几何结构的可控调控与制备，是催化领域长期追求的终极目标。天津大学新能源化工团队以“实践论”为指导，提出了“催化微环境预测催化性能”的方法。他们创新算法，借助计算机程序发现了烷烃脱氢“单位点”合金催化剂的设计新途径，即只需获得催化剂的电子、几何结构参数“孤立度”，就能描述出烯烃选择性等性能，从而加速遴选性能优异的催化剂材料。基于该方法，研发的新型铂基催化剂贵金属用量降低超60%，可大幅度节约生产成本，提升了催化剂市场竞争力。实验证明，新型催化剂的丙烯选择性显著优于国际同类产品，且在长程稳定性和再生循环测试中均保持稳定。
烷烃脱氢催化剂
烷烃脱氢装置
近年来，天津大学新能源化工团队探索形成了“催化剂理性设计—精准构筑—应用引领”的研究范例，建立了相对完整的具有自主知识产权的新型高效丙烷脱氢催化剂的专利体系。“我们正在与行业领军企业合作开展催化剂工程制备与工艺放大研究，实现了新型丙烷脱氢成型催化剂的工程制备，加速突破国外催化剂技术垄断。”天津大学化工学院博士生常鑫介绍，“这项发现是化工、化学、材料、物理、数学等学科交叉的结果，可能会为相关领域催化剂设计和催化过程解析提供新思路，对加快工业催化剂创新开发具有重要意义。”
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总台天
津总站
天津大学取得烷烃脱氢合金催化剂
“一键筛选”重要进展
日前，天津大学成功打破传统实验“试错法”局限，取得了开发重要化工催化材料的新进展。该校新能源化工团队通过合金催化剂“孤立度”描述符的构建，只需向程序输入催化剂结构参数，就能实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”。该研究得到国家 自然科学基金和科技部重点研发计划支持，近日发表于《自然•纳米技术》。
催化剂设计策略
近年来提出的基于“单位点”催化剂的概念实现催化剂电子、几何结构的可控调控与制备，是催化领域长期追求的终极目标。天津大学新能源化工团队提出了“催化微环境预测催化性能”的方法，他们创新算法，借助计算机程序发现了烷烃脱氢“单位点”合金催化剂的设计新途径。基于该方法，研发的新型铂基催化剂贵金属用量降低超60%，可大幅度节约生产成本，提升了催化剂市场竞争力。实验证明，新型催化剂的丙烯选择性显著优于国际同类产品，且在长程稳定性和再生循环测试中均保持稳定。
烷烃脱氢催化剂
烷烃脱氢装置
据了解，近年来，天津大学新能源化工团队探索形成了“催化剂理性设计—精准构筑—应用引领”的研究范例，建立了相对完整的具有自主知识产权的新型高效丙烷脱氢催化剂的专利体系。据该论文第一作者、天津大学化工学院博士生常鑫介绍，这项发现是化工、化学、材料、物理、数学等学科交叉的结果，可能会为相关领域催化剂设计和催化过程解析提供新思路，对加快工业催化剂创新开发具有重要意义。
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中国
青年报
天津大学取得烷烃脱氢合金催化剂
“一键筛选”重要进展
中国青年报客户端讯（中青报·中青网记者胡春艳 通讯员焦德芳）日前，天津大学取得了开发重要化工催化材料的新进展。该校新能源化工团队通过合金催化剂“孤立度”描述符的构建，成功打破传统实验“试错法”局限，实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”。该研究近日发表于《自然·纳米技术》。
丙烯是全球产量最高、应用最广的基础化工原料之一，在工业生产中作用巨大，是制造塑料、合成橡胶和合成纤维等“三大合成材料”的基本原料，对纺织、制药、医疗等领域有重要价值。“丙烷脱氢法”是目前市场占有率增长最快、最具前景的丙烯生产技术之一。
催化剂设计策略 天津大学供图
烷烃脱氢催化剂 天津大学供图
烷烃脱氢装置 天津大学
供图正如爱迪生在上千种导电材料中选择出钨丝，传统丙烯生产工艺采用实验“试错法”研发催化剂，往往需要数月甚至数年时间，消耗大量人力物力财力。天津大学新能源化工团队提出了“催化微环境预测催化性能”的方法。他们创新算法，借助计算机程序发现了烷烃脱氢“单位点”合金催化剂的设计新途径。基于该方法，研发新型铂基催化剂的贵金属用量降低超60%，可大幅度节约生产成本，提升了催化剂市场竞争力。
据介绍，近年来，天津大学新能源化工团队探索形成了“催化剂理性设计—精准构筑—应用引领”的研究范例，建立了相对完整的具有自主知识产权的新型高效丙烷脱氢催化剂的专利体系。
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中国教育
新闻网
天津大学取得烷烃脱氢合金催化剂
“一键筛选”重要进展
日前，天津大学成功打破传统实验“试错法”局限，取得了开发重要化工催化材料的新进展。该校新能源化工团队通过合金催化剂“孤立度”描述符的构建，只需向程序输入催化剂结构参数，就能实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”。该研究得到国家自然科学基金和科技部重点研发计划支持，近日发表于《自然·纳米技术》。
丙烯是全球产量最高、应用最广的基础化工原料之一，对纺织、制药、医疗等领域有重要价值。“丙烷脱氢法”是目前市场占有率增长最快、最具前景的丙烯生产技术之一。然而，我国现有的“丙烷脱氢”工艺主要依赖高价进口的成熟工艺包，作为工艺核心的催化剂被发达国家牢牢把持。缺乏自主知识产权的丙烷脱氢催化剂成了国内化工业的短板弱项，中国丙烯工业形成了被西方国家“卡脖子”的局面。
传统丙烯生产工艺采用实验“试错法”研发催化剂，往往需要数月甚至数年时间，消耗大量人力物力财力。通常，采用“试错法”得到的催化剂结构、组成较为复杂，导致催化剂-反应性能的构效关系难以明确，这也成了催化剂开发创新的“屏障”。天津大学新能源化工团队以“实践论”为指导，提出了“催化微环境预测催化性能”的方法。他们创新算法，借助计算机程序发现了烷烃脱氢“单位点”合金催化剂的设计新途径，即只需获得催化剂的电子、几何结构参数“孤立度”，就能描述出烯烃选择性等性能，从而加速遴选性能优异的催化剂材料。基于该方法，研发的新型铂基催化剂贵金属用量降低超60%，可大幅度节约生产成本，提升了催化剂
市场竞争力。实验证明，新型催化剂的丙烯选择性显著优于国际同类产品，且在长程稳定性和再生循环测试中均保持稳定。
近年来，天津大学新能源化工团队探索形成了“催化剂理性设计—精准构筑—应用引领”的研究范例，建立了相对完整的具有自主知识产权的新型高效丙烷脱氢催化剂的专利体系。“我们正在与行业领军企业合作开展催化剂工程制备与工艺放大研究，实现了新型丙烷脱氢成型催化剂的工程制备，加速突破国外催化剂技术垄断。”该论文第一作者、天津大学化工学院博士生常鑫介绍，“这项发现是化工、化学、材料、物理、数学等学科交叉的结果，可能会为相关领域催化剂设计和催化过程解析提供新思路，对加快工业催化剂创新开发具有重要意义。”（作者 陈欣然 焦德芳）
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中国
新闻网
天津大学新能源化工团队在催化剂
研发制备领域取得新进展
图为烷烃脱氢装置 天津大学 供图
记者从天津大学获悉，日前，天津大学新能源化工团队在催化剂研发制备领域取得新进展，该团队成功打破传统实验“试错法”局限，实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”。该研究得到国家自然科学基金和科技部重点研发计划支持，近日发表于《自然·纳米技术》。
图为催化剂设计策略示意图 天津大学 供图
丙烯是全球产量最高、应用最广的基础化工原料之一，在工业生产中作用巨大，是制造塑料、合成橡胶和合成纤维等“三大合成材料”的基本原料，对纺织、制药、医疗等领域有重要价值。据了解，“丙烷脱氢法”是目前市场占有率增长最快、最具前景的丙烯生产技术之一。然而，我国现有的“丙烷脱氢”工艺主要依赖高价进口的成熟工艺包，缺乏自主知识产权的丙烷脱氢催化剂成为了国内化工业的短板弱项。
传统丙烯生产工艺采用实验“试错法”研发催化剂，往往需要数月甚至数年时间，消耗大量人力物力财力。通常，采用“试错法”得到的催化剂结构、组成较为复杂，导致催化剂-反应性能的构效关系难以明确，这也成为了催化剂开发创新的“屏障”。
图为烷烃脱氢催化剂 天津大学 供图
天津大学新能源化工团队提出了“催化微环境预测催化性能”的方法，基于该方法，研发的新型铂基催化剂贵金属用量降低超60%，可大幅度节约生产成本，提升了催化剂市场竞争力。实验证明，新型催化剂的丙烯选择性显著优于国际同类产品，且在长程稳定性和再生循环测试中均保持稳定。
“我们正在与行业领军企业合作开展催化剂工程制备与工艺放大研究，实现了新型丙烷脱氢成型催化剂的工程制备，加速突破国外催化剂技术垄断。”据该论文第一作者、天津大学化工学院博士生常鑫介绍，“这项发现是化工、化学、材料、物理、数学等学科交叉的结果，可能会为相关领域催化剂设计和催化过程解析提供新思路，对加快工业催化剂创新开发具有重要意义。”中新网天津3月28日电 (孙玲玲 焦德芳)
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环球网科技
我国科学家取得催化剂技术新突破
3月28日消息，国际期刊《自然•纳米技术》近期发表了天津大学巩金龙教授带领新能源化工团队在烷烃脱氢合金催化剂的设计方法上取得的创新突破。这也是我国在工业催化剂研发领域的重大进展。
催化剂是现代化工行业的基石，对各种新材料新技术发展起着至关重要的作用。烷烃脱氢合金催化剂，主要用于丙烷脱氢制丙烯。丙烯，是加工生产口罩、医疗器械、塑料制品等常见物品的上游原料，在经济社会中应用广泛。丙烷脱氢制丙烯的技术，是近年来工业界新兴的技术路线之一，并在全世界“上新”的丙烯生产线中渐渐占据主导地位。
天津大学巩金龙教授领衔的科研团队通过多学科交叉，创新性地提出基于单一位点的合金催化剂结构和电子效应的设计方法。
据悉，这一设计方法借助算法创新，只需要输入催化剂的结构参数，就能够实现“一键筛选”，省去了传统“试错法”的大量筛选流程，不仅具有自主知识产权，而且在“无氧脱氢”的制备过程中，能够让作为催化剂的贵金属消耗量减少约三分之二，大幅降低了生产成本。
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中国
科学网
天大新成果打破丙烯脱氢催化剂
开发创新“屏障”
日前，天津大学成功打破传统实验“试错法”局限，取得了开发重要化工催化材料的新进展。该校新能源化工团队通过合金催化剂“孤立度”描述符的构建，只需向程序输入催化剂结构参数，就能实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”。
该研究得到国家自然科学基金和科技部重点研发计划支持，近日发表于《自然?纳米技术》。
作为全球产量最高、应用最广的基础化工原料之一，丙烯在工业生产中作用巨大，是制造塑料、合成橡胶和合成纤维等“三大合成材料”的基本原料，对纺织、制药、医疗等领域有重要价值。“丙烷脱氢法”是目前市场占有率增长最快、最具前景的丙烯生产技术之一。然而，我国现有的“丙烷脱氢”工艺主要依赖高价进口的成熟工艺包，作为工艺核心的催化剂被发达国家牢牢把持。缺乏自主知识产权的丙烷脱氢催化剂成为了国内化工业的短板弱项，中国丙烯工业形成了被西方国家“卡脖子”的局面。
烷烃脱氢催化剂 天津大学供图
正如爱迪生在上千种导电材料中选择出钨丝，传统丙烯生产工艺采用实验“试错法”研发催化剂，往往需要数月甚至数年时间，消耗大量人力物力财力。通常，采用“试错法”得到的催化剂结构、组成较为复杂，导致催化剂-反应性能的构效关系难以明确，这也成为了催化剂开发创新的“屏障”。近年来提出的基于“单位点”催化剂的概念实现催化剂电子、几何结构的可控调控与制备，是催化领域长期追求的终极目标。
催化剂设计策略 天津大学供图
对此，天津大学新能源化工团队提出了“催化微环境预测催化性能”的方法。他们创新算法，借助计算机程序发现了烷烃脱氢“单位点”合金催化剂的设计新途径，即只需获得催化剂的电子、几何结构参数“孤立度”，就能描述出烯烃选择性等性能，从而加速遴选性能优异的催化剂材料。基于该方法，研发的新型铂基催化剂贵金属用量降低超60%，可大幅度节约生产成本，提升了催化剂市场竞争力。实验证明，新型催化剂的丙烯选择性显著优于国际同类产品，且在长程稳定性和再生循环测试中均保持稳定。
“我们正在与行业领军企业合作开展催化剂工程制备与工艺放大研究，实现了新型丙烷脱氢成型催化剂的工程制备，加速突破国外催化剂技术垄断。”据该论文第一作者、天津大学化工学院博士生常鑫介绍，“这项发现是化工、化学、材料、物理、数学等学科交叉的结果，可能会为相关领域催化剂设计和催化过程解析提供新思路，对加快工业催化剂创新开发具有重要意义。”
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中国化工报
烷烃脱氢催化剂设计有了新途径
3月28日记者从天津大学了解到，该校新能源化工团队成功打破传统实验“试错法”局限，取得了开发重要化工催化材料的新进展。该团队通过合金催化剂“孤立度”描述符的构建，只需向程序输入催化剂结构参数，就能实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”。
丙烯是全球产量最高、应用最广的基础化工原料之一，在工业生产中作用巨大，是制造塑料、合成橡胶和合成纤维“三大合成材料”的基本原料，在纺织、制药、医疗等领域有重要价值。丙烷脱氢法是目前市场占有率增长最快、极具前景的丙烯生产技术之一。然而，我国现有的丙烷脱氢工艺主要依赖高价进口的成熟工艺包，作为工艺核心的催化剂被发达国家牢牢把持。缺乏自主知识产权的丙烷脱氢催化剂成为国内化工业的短板弱项。
据介绍，传统丙烯生产工艺采用实验“试错法”研发催化剂，往往需要数月甚至数年时间，消耗大量人力物力财力。通常，采用“试错法”得到的催化剂结构、组成较为复杂，导致催化剂—反应性能的构效关系难以明确。这也成为催化剂开发创新的“屏障”。近年来提出的基于“单位点”催化剂的概念实现催化剂电子、几何结构的可控调控与制备，是催化领域的长期追求目标。
天津大学新能源化工团队以“实践论”为指导，提出了“催化微环境预测催化性能”的方法。他们创新算法，借助计算机程序发现了烷烃脱氢“单位点”合金催化剂的设计新途径，只需获得催化剂的电子、几何结构参数“孤立度”，就能描述出烯烃选择性等性能，从而加速遴选性能优异的催化剂材料。基于该方法，该团队研发的新型铂基催化剂贵金属用量降低超60%，可大幅节约生产成本，提升催化剂的市场竞争力。进一步的实验证明，新型催化剂的丙烯选择性优于国际同类产品，在长程稳定性和再生循环测试中也保持稳定。
近年来，天津大学新能源化工团队探索形成了“催化剂理性设计—精准构筑—应用引领”的研究范例，建立了相对完整的具有自主知识产权的新型高效丙烷脱氢催化剂的专利体系。“我们正在与行业领军企业合作开展催化剂工程制备与工艺放大研究，实现新型丙烷脱氢成型催化剂的工程制备，加速突破国外催化剂技术垄断。”该团队成员、天津大学化工学院博士生常鑫介绍说，“这项研究是化工、化学、材料、物理、数学等学科交叉的结果，将为相关领域催化剂设计和催化过程解析提供新思路，对加快工业催化剂创新开发具有重要意义。”
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中宏网
天津大学取得烷烃脱氢合金催化剂
“一键筛选”重要进展
中宏网3月29日电 日前，天津大学成功打破传统实验“试错法”局限，取得了开发重要化工催化材料的新进展。该校新能源化工团队通过合金催化剂“孤立度”描述符的构建，只需向程序输入催化剂结构参数，就能实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”。该研究得到国家自然科学基金和科技部重点研发计划支持，近日发表于《自然•纳米技术》。
丙烯是全球产量最高、应用最广的基础化工原料之一，在工业生产中作用巨大，是制造塑料、合成橡胶和合成纤维等“三大合成材料”的基本原料，对纺织、制药、医疗等领域有重要价值。“丙烷脱氢法”是目前市场占有率增长最快、最具前景的丙烯生产技术之一。然而，我国现有的“丙烷脱氢”工艺主要依赖高价进口的成熟工艺包，作为工艺核心的催化剂被发达国家牢牢把持。缺乏自主知识产权的丙烷脱氢催化剂成为了国内化工业的短板弱项，中国丙烯工业形成了被西方国家“卡脖子”的局面。
正如爱迪生在上千种导电材料中选择出钨丝，传统丙烯生产工艺采用实验“试错法”研发催化剂，往往需要数月甚至数年时间，消耗大量人力物力财力。通常，采用“试错法”得到的催化剂结构、组成较为复杂，导致催化剂-反应性能的构效关系难以明确，这也成为了催化剂开发创新的“屏障”。近年来提出的基于“单位点”催化剂的概念实现催化剂电子、几何结构的可控调控与制备，是催化领域长期追求的终极目标。天津大学新能源化工团队以“实践论”为指导，提出了“催化微环境预测催化性能”的方法。他们创新算法，借助计算机程序发现了烷烃脱氢“单位点”合金催化剂的设计新途径，即只需获得催化剂的电子、几何结构参数“孤立度”，就能描述出烯烃选择性等性能，从而加速遴选性能优异的催化剂材料。基于该方法，研发的新型铂基催化剂贵金属用量降低超60%，可大幅度节约生产成本，提升了催化剂市场竞争力。实验证明，新型催化剂的丙烯选择性显著优于国际同类产品，且在长程稳定性和再生循环测试中均保持稳定。
近年来，天津大学新能源化工团队探索形成了“催化剂理性设计—精准构筑—应用引领”的研究范例，建立了相对完整的具有自主知识产权的新型高效丙烷脱氢催化剂的专利体系。“我们正在与行业领军企业合作开展催化剂工程制备与工艺放大研究，实现了新型丙烷脱氢成型催化剂的工程制备，加速突破国外催化剂技术垄断。”据该论文第一作者、天津大学化工学院博士生常鑫介绍，“这项发现是化工、化学、材料、物理、数学等学科交叉的结果，可能会为相关领域催化剂设计和催化过程解析提供新思路，对加快工业催化剂创新开发具有重要意义。” （中宏网特约作者王敏报道 天津大学焦德芳/文）
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科技
日报
重要化工品烷烃脱氢催化剂可“一键筛选”
《科技日报》2023年3月29日 第2版
科技日报天津3月29日电 （记者陈曦 通讯员焦德芳）日前，天津大学成功打破传统实验“试错法”局限，取得了开发重要化工催化材料的新进展。该校新能源化工团队通过合金催化剂“孤立度”描述符的构建，只需向程序输入催化剂结构参数，就能实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”。该研究相关论文3月28日发表于国际期刊《自然·纳米技术》。
丙烯是全球产量最高、应用最广的基础化工原料之一，在工业生产中作用巨大，是制造塑料、合成橡胶和合成纤维等“三大合成材料”的基本原料，对纺织、制药、医疗等领域有重要价值。“丙烷脱氢法”是目前市场占有率增长最快、最具前景的丙烯生产技术之一。然而，我国现有的“丙烷脱氢”工艺主要依赖高价进口的成熟工艺包，作为工艺核心的催化剂被发达国家牢牢把持，缺乏自主知识产权的丙烷脱氢催化剂成为了国内化工业的短板弱项。
正如爱迪生在上千种导电材料中选择出钨丝，传统丙烯生产工艺采用实验“试错法”研发催化剂，往往需要数月甚至数年时间，消耗大量人力物力财力。通常，采用“试错法”得到的催化剂结构、组成较为复杂，导致催化剂与反应性能的构效关系难以明确，这也成为了催化剂开发创新的“屏障”。近年来提出的基于“单位点”催化剂的概念，能实现催化剂电子、几何结构的可控调控与制备，成为催化领域长期追求的终极目标。
天津大学新能源化工团队提出了“催化微环境预测催化性能”的方法。他们创新算法，借助计算机程序发现了烷烃脱氢“单位点”合金催化剂的设计新途径，即只需获得催化剂的电子、几何结构参数“孤立度”，就能描述出烯烃选择性等性能，从而加速遴选性能优异的催化剂材料。基于该方法，研发的新型铂基催化剂贵金属用量降低超60%，可大幅度节约生产成本，提升了催化剂市场竞争力。实验证明，新型催化剂的丙烯选择性显著优于国际同类产品，且在长程稳定性和再生循环测试中均保持稳定。
近年来，天津大学新能源化工团队探索形成了“催化剂理性设计—精准构筑—应用引领”的研究范例，建立了相对完整的具有自主知识产权的新型高效丙烷脱氢催化剂的专利体系。“我们正在与行业领军企业合作开展催化剂工程制备与工艺放大研究，实现了新型丙烷脱氢成型催化剂的工程制备，加速突破国外对催化剂技术的垄断。”该论文第一作者、天津大学化工学院博士生常鑫介绍，这项发现是化工、化学、材料、物理、数学等学科交叉的结果，可能为相关领域催化剂设计和催化过程解析提供新思路，对加快工业催化剂创新开发具有重要意义。
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北京
日报
天津大学取得烷烃脱氢合金催化剂
“一键筛选”重要进展
日前，天津大学成功打破传统实验“试错法”局限，取得了开发重要化工催化材料的新进展。天津大学新能源化工团队通过合金催化剂“孤立度”描述符的构建，只需向程序输入催化剂结构参数，就能实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”。这项研究得到国家自然科学基金和科技部重点研发计划支持，近日发表于《自然•纳米技术》。
催化剂设计策略
丙烯是全球产量最高、应用最广的基础化工原料之一，是制造塑料、合成橡胶和合成纤维等“三大合成材料”的基本原料，对纺织、制药、医疗等领域有重要价值。“丙烷脱氢法”是目前市场占有率增长最快、最具前景的丙烯生产技术之一。我国现有的“丙烷脱氢”工艺主要依赖高价进口的成熟工艺包，作为工艺核心的催化剂被发达国家牢牢把持。缺乏自主知识产权的丙烷脱氢催化剂成为国内化工业的短板弱项，中国丙烯工业形成被“卡脖子”局面。
传统丙烯生产工艺采用实验“试错法”研发催化剂，往往需要数月甚至数年时间，消耗大量人力物力财力。通常采用“试错法”得到的催化剂结构、组成较为复杂，导致催化剂-反应性能的构效关系难以明确，这也成为了催化剂开发创新的“屏障”。近年来提出的基于“单位点”催化剂的概念实现催化剂电子、几何结构的可控调控与制备，是催化领域长期追求的终极目标。
烷烃脱氢催化剂
天津大学新能源化工团队提出了“催化微环境预测催化性能”的方法。他们创新算法，借助计算机程序发现了烷烃脱氢“单位点”合金催化剂的设计新途径，即只需获得催化剂的电子、几何结构参数“孤立度”，就能描述出烯烃选择性等性能，从而加速遴选性能优异的催化剂材料。基于这一方法研发的新型铂基催化剂贵金属用量降低超60%，可大幅度节约生产成本，提升催化剂市场竞争力。实验证明，新型催化剂的丙烯选择性显著优于国际同类产品，且在长程稳定性和再生循环测试中均保持稳定。
烷烃脱氢装置
据介绍，近年来，天津大学新能源化工团队探索形成了“催化剂理性设计—精准构筑—应用引领”的研究范例，建立了相对完整的具有自主知识产权的新型高效丙烷脱氢催化剂的专利体系。“我们正在与行业领军企业合作开展催化剂工程制备与工艺放大研究，实现了新型丙烷脱氢成型催化剂的工程制备，加速突破国外催化剂技术垄断。”据论文第一作者、天津大学化工学院博士生常鑫介绍，这项发现是化工、化学、材料、物理、数学等学科交叉的结果，可能为相关领域催化剂设计和催化过程解析提供新思路，对加快工业催化剂创新开发具有重要意义。
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