張濤、李亞棟獲得未來科學大獎“物質科學獎”

新京報訊(記者張璐)8月16日，2024未來科學大獎獲獎名單公佈。中國科學院大連化學物理研究所研究員張濤、清華大學教授李亞棟因對“單原子催化”的發展和應用所作出的開創性貢獻獲得“物質科學獎”。

化學工業對現代社會的各方面具有重要的影響，而催化是當今化工產業的核心科技。開發高效催化劑和相應可行的合成方法是化學及化工學科最重要的研究目標之一。

固相金屬催化劑，通常是納米顆粒催化劑，廣泛應用於工業生產。爲了開發金屬原子利用率最優且催化位點及模式均一的異相金屬催化劑，自上世紀60年代起，探索將金屬分散於載體表面以單個金屬原子爲異相催化中心的催化劑開發就時有文獻報道，但是該領域一直未得到發展。究其原因，缺乏簡易可行、廣泛適用的單原子異相催化劑製備以及科學表徵方法是制約該領域發展的關鍵因素。

張濤、李雋和劉景月於2011年報道了鉑（Pt）以孤立金屬單原子狀態鑲嵌於氧化鐵（FeOx）中的異相催化劑。這項研究建立了以單原子鉑爲活性催化位點的簡單易行的固相催化劑的合成與鑑定，並展示了該催化劑具有優越的催化活性和選擇性。張濤和合作者將此類催化劑所促成的催化功能命名爲“單原子催化（Single-Atom Catalysis, SAC）”。他們繼而展示了“單原子催化”可延伸至多種金屬、載體和催化反應。這項里程碑式的原創性研究觸發了“單原子催化”的爆發式發展，使其迅速成長爲活躍的新興催化研究領域。

李亞棟和合作者們系統性地開發了可設計、可控且具有普適性的單原子催化劑的合成方法。這些方法可提供形貌和絡合環境確定的單原子催化劑。這些方法促成了具有高載量中心金屬和均一微觀結構的單原子催化劑的大規模合成，爲此類催化劑應用於工業生產奠定了基礎。這些方法被廣泛用於具有各種功能的催化劑合成，從而推動了單原子催化在化工、材料、能源和環境等領域的發展，使其具有更爲廣泛的影響力。

張濤和李亞棟的開創性工作爲認知異相金屬催化劑的活性位點開啓了一道門，也爲在原子精度上調控固相催化劑提供了有效途徑。他們所引領的單原子催化研究已成爲異相催化最前沿領域。他們的研究成果已促使氯乙烯、乙酸、丙醇等大宗化學品綠色環保又高效節能的工業化生產，從而顯示了單原子催化助力於人類社會的可持續發展的潛力。

張濤，1963年生於中國陝西，1989年在中國科學院大連化學物理研究所獲得博士學位。現爲中國科學院大連化學物理研究所研究員。

李亞棟，1964年生於中國安徽，1998年在中國科學技術大學獲得博士學位。現爲清華大學教授。

編輯 張磊

校對 楊利