昨日,國際權威期刊《自然·納米技術》刊登天津大學新能源化工團隊取得開發重要化工催化資料新進展的研究成果:該團隊通過合金催化劑“孤立度”描述符的構建,只需向程式輸入催化劑結構參數,就能實現烷烴脫氫催化劑“一鍵篩選”,成功打破傳統丙烯生產工藝採用實驗“試錯法”研發催化劑的局限。
天大新能源化工團隊提出了“催化微環境預測催化效能”的方法。他們創新算灋,借助電腦程式發現了烷烴脫氫“組織點”合金催化劑的設計新途徑,即只需獲得催化劑的電子、幾何結構參數“孤立度”,就能描述出烯烴選擇性等效能,從而加速遴選效能優异的催化劑資料。基於該方法,研發的新型鉑基催化劑貴金屬用量降低60%以上,可大幅節約生產成本,提升了催化劑市場競爭力。實驗證明,新型催化劑的丙烯選擇性顯著優於國際同類產品,且在長程穩定性和再生迴圈測試中均保持穩定。
“這項發現是化工、化學、資料、物理、數學等學科交叉的結果,可給相關領域催化劑設計和催化過程解析提供新思路,對加快工業催化劑創新開發具有重要意義。”據該論文第一作者、天大化工學院博士生常鑫介紹,天大新能源化工團隊近年探索形成了“催化劑理性設計—精准構築—應用引領”的研究範例,建立了相對完整具有自主知識產權的新型高效丙烷脫氫催化劑的專利體系,現正與行業領軍企業合作開展催化劑工程製備與工藝放大研究,實現了新型丙烷脫氫成型催化劑的工程製備,加速突破國外催化劑技術壟斷。
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