Core Insights - The article discusses a breakthrough in catalyst technology by Tianjin University, focusing on a new strategy called "atomic extraction" that enhances the utilization of precious metals in catalytic processes [1][4]. Group 1: Catalyst Technology - Catalysts are essential in modern chemical industries, with precious metals being key components that significantly affect energy efficiency in chemical processes [1]. - Traditional catalytic reactions often suffer from low atomic utilization due to the aggregation of precious metal atoms into larger particles, which limits their effectiveness [3]. - The new "atomic extraction" technology developed by Tianjin University allows for nearly 100% utilization of platinum atoms by drawing them to the surface for catalytic reactions [4]. Group 2: Economic Impact - Propylene, produced through propane dehydrogenation, is a major chemical product with China expected to account for one-third of global production in 2024, generating over 600 billion RMB in total output [3]. - The new catalyst technology reduces the amount of platinum needed by 90%, achieving significant cost savings and efficiency improvements in high-temperature reactions [8]. Group 3: Research and Collaboration - The research team, led by Professor Gong Jinlong, has spent nearly a decade developing this innovative technology, which is inspired by extraction unit operations in chemical engineering [4]. - The study represents a significant advancement in catalyst technology, positioning Chinese research teams at the forefront of global catalyst development and supporting energy security and green transformation efforts [8].

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，催化效率在低位徘徊。这一问题在丙烯生产的关键 工艺，丙烷脱氢中尤为突出。丙烯是世界上产量最大的化工品之一，是塑料、橡胶、纤维、医药等领域重要的基础原料，2024年中国丙烯产量占全球总产量 三分之一，总产值超过6000亿元人民币。丙烷脱氢生产中约有高达三分之二的工艺采用贵金属催化剂，但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。 面对这一挑战，巩金龙教授带领研究团队经过近十年潜心研究，开创性地研发出"原子抽提"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，将包埋在颗粒内部的贵金属原子逐一吸引到表面，实现了近百分之百的贵金属原子利用率，显著提高了丙烷脱氢制丙烯的催化效率。相比传统催化剂， 该方法可使贵金属用量减少约90%。这项突破成功解决了丙烯产业长期面临的催化剂成本高、贵金属资源依赖强等核心瓶颈，为推动化工行业向"低耗、高 效、绿色"转型提供了关键技术支撑。天津师范大学、北京大学及浙江工业大学也参与了合作研究。 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 ...

近日，我国科研人员在催化科技前沿取得重大突破，在催化反应中实现近100%的贵金属原子利用率， 使得贵金属原子的催化价值在微观尺度上得以极致发挥，为新一代高效、低成本催化剂的设计与制备开 辟了新路径，将助力化工生产更加低碳、高效、可持续。 这一成果由天津大学新能源化工团队取得，相关研究成果于9月26日在国际学术期刊《科学》上发表。 天津大学新能源化工团队成员在做催化剂性能测试。（受访者供图） 天津大学新能源化工团队成员在做催化剂相关测试。（受访者供图） 面对这一挑战，天津大学新能源化工团队经过近十年持续攻关，研发出"原子抽提"技术，实现了近 100%的贵金属原子利用率，极大地提高了丙烷脱氢制丙烯的催化效率。相比传统催化剂，该方法可使 贵金属用量减少约90%，成功解决了丙烯产业长期面临的催化剂成本高、贵金属资源依赖强等核心瓶 颈，为丙烯乃至整个化工行业提供了一条低成本、可持续的技术路径。 据悉，天津师范大学、北京大学及浙江工业大学也参与了合作研究。 团队负责人巩金龙说："该成果不仅实现了接近100%的贵金属原子利用率，也为高效催化剂的设计开拓 了新路径。我们将持续推进基础研究与应用实践的深度融合，为化工行业绿色低 ...