单原子催化获2024未来科学大奖物质科学奖 推动可持续发展的工业化应用序幕已经拉开

2024年8月16日，未来科学大奖委员会公布了2024未来科学大奖获奖名单。中国科学院大连化学物理研究所张涛院士、清华大学李亚栋院士因对单原子催化的发展和应用所作出的开创性贡献获得物质科学奖。

2011年，张涛院士领衔的一项研究成果合成了以单原子铂为活性催化位点的固相催化剂，并将此类催化剂所促成的催化功能命名为“单原子催化”。这项里程碑式的原创性研究触发了单原子催化的爆发式发展，使其迅速成长为活跃的新兴催化研究领域。

李亚栋院士和合作者们系统性地开发了可设计、可控且具有普适性的单原子催化剂的合成方法，为此类催化剂应用于工业生产奠定了基础。

当前，单原子催化研究已成为异相催化最前沿领域，已促使氯乙烯、乙酸、丙醇等大宗化学品实现绿色环保、高效节能的工业化生产，展现了单原子催化助力于人类社会可持续发展的潜力。

　　【新闻讲述】中国科学院院士、中国科学院大连化物所研究员张涛：“单原子催化”概念是为数不多的由中国人提出并产生广泛国际影响的新概念，目前已经成为催化乃至整个化学领域一个非常重要的研究热点。 “单原子催化”概念的提出，将多相催化活性位的认识从传统表界面催化和纳米催化推进到更加微观和精准的原子尺度。

　　其重要性主要体现在：一是单原子催化中的活性金属完全以单原子的形式分散，获得金属分散的极限，大幅提高了金属的利用率，降低了催化剂使用成本;二是单原子催化剂具有原子尺度明确、单一的活性位结构，为实现精准催化转化提供了条件、奠定了基础;三是单原子催化有助于对催化反应机理的认识和理解，让反应机理从过去的“黑匣子”变得更加透明，对于催化剂的理性设计非常重要，结合人工智能的发展，将有望带来催化剂设计、合成和应用的革命性变革，对于推动催化乃至整个化工行业的可持续发展产生非常重要的影响。

　　目前，已有百余个国家千余个研发团队正在从事单原子催化领域的研究和开发，并已经在部分领域实现规模化应用，相信未来一定会有更多工业化应用产生。