記者從天津大學(xué)獲悉，天津大學(xué)新能源化工團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出成本低廉、對(duì)環(huán)境友好的新型丙烯催化劑，為下一代烯烴核心技術(shù)奠定科學(xué)基礎(chǔ)。該項(xiàng)突破性研究成果于7月19日凌晨在《科學(xué)》雜志以封面論文形式刊發(fā)。

《科學(xué)》雜志7月19日封面。（天津大學(xué)供圖）

丙烯是世界上產(chǎn)量最大的化工品之一，也是塑料、橡膠、醫(yī)藥等領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)化工原料，丙烯產(chǎn)業(yè)對(duì)全球石油化工產(chǎn)業(yè)鏈具有重要戰(zhàn)略意義。2023年，我國(guó)丙烯產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量三分之一，總產(chǎn)值超6000億元。

在眾多丙烯生產(chǎn)技術(shù)中，丙烷脫氫工藝因經(jīng)濟(jì)效益高、石油依賴低成為主流。但傳統(tǒng)丙烷脫氫催化劑原料稀缺昂貴、環(huán)境污染嚴(yán)重，導(dǎo)致行業(yè)面臨可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題。更高效、更廉價(jià)、更環(huán)保的下一代丙烯催化劑成為全球化工行業(yè)競(jìng)相搶占的科技制高點(diǎn)。

天津大學(xué)新能源化工團(tuán)隊(duì)在負(fù)責(zé)人鞏金龍教授帶領(lǐng)下，針對(duì)傳統(tǒng)丙烷脫氫催化劑往往使用貴金屬或高毒性元素的現(xiàn)狀，大膽提出使用價(jià)格低廉且對(duì)環(huán)境友好的氧化物與金屬產(chǎn)生電子作用從而促進(jìn)催化過(guò)程的科學(xué)假設(shè)。根據(jù)這一思路，團(tuán)隊(duì)歷時(shí)5年研發(fā)出氧化鈦-鎳復(fù)合催化劑。

金屬-氧化物相互作用介導(dǎo)的氧化鈦包覆層催化丙烷脫氫。（天津大學(xué)供圖）

論文共同第一作者、天津大學(xué)化工學(xué)院博士陳賽說(shuō)，全球鈦、鎳資源儲(chǔ)量豐富，我國(guó)是鈦資源大國(guó)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種新型催化劑性能優(yōu)于國(guó)際同類產(chǎn)品，可節(jié)約成本30%至50%，且同時(shí)實(shí)現(xiàn)催化劑制備、使用過(guò)程的無(wú)毒化和低能耗。這為發(fā)展下一代高效、廉價(jià)、環(huán)?？沙掷m(xù)的丙烯催化劑奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。

中國(guó)科學(xué)院物理研究所也參與了合作研究。