在現代化工中，90%以上的生產過程需要催化劑的參與。催化劑的應用可以改變化學反應速率，提高新物質、新材料的合成效率，是化工生產中必不可少的環節。其中，負載型金屬催化劑在化學工業和環境清潔方面有著廣泛的應用。但是，由於催化過程的復雜性，催化作用機理與催化劑設計存在著長期挑戰，理論研究與實際應用過程存在著明顯“鴻溝”。

日前，大連理工大學劉家旭教授團隊與華中師范大學郭彥炳教授課題組等科研人員組成的合作團隊，在國際學術期刊《科學》發表文章，闡釋了該團隊在負載型催化劑研制方面取得的突破性進展。研究表明，在設計高效負載型催化劑時，需要精確構建金屬與載體之間的界面結構，並充分利用氫在催化過程中的獨特作用。

團隊研制了世界首套雙光束原位透射紅外光譜，在催化反應中發現了新機制。從2019年開始，團隊反復實驗及深入研討，最終通過修飾氧化鈰上的鉑單位點，設計並確定了新的“鉑-鈰-氫”三元界面氫化活性中心結構。該結構的一氧化碳氧化反應速率比鉑單位點高出9倍。這種新型的氫化反應中心能夠顯著提高氧化反應的速率和產物的選擇性，克服了傳統催化劑在效率和選擇性方面存在的瓶頸。研究團隊表示，界面氫化反應中心的概念可以擴展到負載型金屬催化劑，將為更多重要的多相催化反應提供可靠的技術路徑。（記者吳琳 通訊員王增強）

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