点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:天津大学取得烷烃脱氢合金催化剂“一键筛选”重要进展
首页> 地方频道> 要闻 > 正文

天津大学取得烷烃脱氢合金催化剂“一键筛选”重要进展

来源:新华网2023-03-29 11:31

  新华社天津3月29日电(张建新、焦德芳)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。”

[ 责编:邱晓琴 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 巴基斯坦与印度宣布停火

  • 张海琴打破女子55公斤级三项世界青年纪录

独家策划

推荐阅读
“君子慎独,不欺暗室。”坚守学术诚信,是科学研究的基本要求,也是科研人员安身立命之本
2025-05-10 22:50
国家安全是安邦定国的重要基石,与我们每一个公民都息息相关。一些看似微不足道的行为,都有可能像蚁穴溃堤般,引发一系列连锁反应,威胁国家安全。
2025-05-10 14:22
满场跑的人形机器人,能透视的眼科手术设备,可诊疗阿尔茨海默病的大脑“地图”……昨天开幕的北京科博会如同北京未来产业新成果的全景展示。
2025-05-09 17:21
近日,某医院护士2017年发表的一篇论文引起广泛关注——其中不仅惊现“男性患子宫肌瘤”,还煞有介事地介绍对照组患者中“男27例”“女13例”。
2025-05-09 13:05
虽然名字中有熊又有猫,但是大熊猫的生活习性、身体特征、食性等方面都与猫科动物相差甚远;随着分子生物学发展,研究者认为大熊猫应属于熊科成员。
2025-05-09 09:48
糖在激活味蕾的同时,给公众健康带来了负面影响。而糖究竟是如何“诱惑”人类味觉的一直是个谜。
2025-05-09 09:46
香港中文大学教授张立团队联合深圳大学副教授王奔、中国科学院深圳先进技术研究院研究员徐天添等科研人员,成功研发全球首个磁控血液凝胶纤维机械人,有效实现颅内肿瘤精准治疗。
2025-05-09 09:45
近年来,《流浪地球》《独行月球》《问天》等国产影视作品受到观众喜爱,这正是航天科普与文艺跨界融合的结果。
2025-05-09 09:38
从进入隐生状态,到覆盖上冰膜,再到电子束攻击,其中的每个步骤,实验人员都需要保护好水熊虫。
2025-05-09 09:35
美国哈佛大学肯尼迪政府学院7日发表公报说,该院前院长、美国知名政治学者、“软实力”概念提出者约瑟夫·奈6日去世,享年88岁。
2025-05-08 12:55
量子计算测控系统是量子计算机的“神经中枢”,承担着量子芯片精密信号生成、采集与控制的核心职能。
2025-05-08 10:42
在火星地貌研究方面,地质地球所研究员秦小光和国家天文台研究员刘建军组成了黄金搭档。这些系统性突破不仅刷新了人类对火星环境演化的认知,更在行星科学领域镌刻下鲜明的“中国印记”。
2025-05-08 10:40
记者7日从中国科学院金属研究所获悉,来自该所等单位的科研人员成功研制出可漂浮的二氧化钛材料。二氧化钛是一种常用的半导体光催化材料,在光照下能产生具有塑料分解能力的羟基自由基。
2025-05-08 10:37
从总体架构看,现代化生态环境智能治理体系可以概括为“一大脑、两支撑、多场景”的结构布局。
2025-05-08 10:31
这条特高压输送的电能超一半是风能、光伏、储能等纯绿色电能。
2025-05-08 14:01
最近,不少北京移动和联通用户发现手机上出现了5G-A信号。5G-A是什么?对我们普通人来说又有什么用呢?
2025-05-08 09:34
历时6年采集沉积物样本,利用计算生物学研究技术,揭示真核生物祖先可能在海姆达尔纲古菌分化之前就已经形成。
2025-05-08 12:52
生命的力量,远比想象中更强大。
2025-05-08 10:59
党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视我国新一代人工智能发展,推动我国人工智能综合实力整体性、系统性跃升。
2025-05-08 10:28
光明智库以“当具身智能走出实验室——距离人手一台机器人,我们还有多远?”为主题举办新一期青年论坛
2025-05-08 12:01
加载更多