行业背景与挑战 - 催化剂是现代化学工业的"心脏"，贵金属是其关键组分，用量关乎化工过程的节能增效 [1] - 传统催化反应中贵金属原子易聚集成大颗粒，导致大量内部原子无法参与表面反应，催化效率低 [3] - 在丙烯生产的关键工艺丙烷脱氢中，约三分之二的工艺采用贵金属催化剂，但存在依赖稀缺贵金属和原子利用率低的问题 [3] - 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 [3] 技术突破核心 - 天津大学新能源化工团队创新提出"原子抽提"策略，将贵金属铂原子全部抽提到表面参与催化反应，利用率逼近100% [1][4] - 技术灵感来源于化工的"萃取"单元操作，利用锡原子作为特异性"原子磁铁"，凭借其对铂的强吸引力将深藏颗粒内部的铂原子逐层抽提到表面 [4] - 该策略跳出了传统"分散单原子"的思维框架，通过原子级合金设计与界面调控实现原子利用率逼近理论极限 [8] 性能与效率提升 - 经该策略制备的催化剂，过去需要1吨完成的任务现在只需要200斤（即100公斤）就可以完成，实现了近乎极致的原子经济性 [8] - 在丙烷脱氢制丙烯等高温苛刻反应中，该催化剂在铂用量减少90%的前提下，仍表现出优于现行商业催化剂的活性与稳定性 [8] 研究影响与意义 - 该研究成果发表于国际期刊《科学》，是我国在全球催化科技前沿的重大突破 [1][8] - 成果让中国科研团队在国际催化剂研发领域占据前沿，为保障能源安全、推动绿色转型、实现"双碳"目标提供了关键支撑 [8] - 天津师范大学、北京大学及浙江工业大学参与了合作研究 [8]