2024年8月16日，未來科學大獎委員會公布了2024未來科學大獎獲獎名單。中國科學院大連化學物理研究所張濤院士、清華大學李亞棟院士因?qū)卧哟呋陌l(fā)展和應用所作出的開創(chuàng)性貢獻獲得物質(zhì)科學獎。

2011年，張濤院士領(lǐng)銜的一項研究成果合成了以單原子鉑為活性催化位點的固相催化劑，并將此類催化劑所促成的催化功能命名為“單原子催化”。這項里程碑式的原創(chuàng)性研究觸發(fā)了單原子催化的爆發(fā)式發(fā)展，使其迅速成長為活躍的新興催化研究領(lǐng)域。

李亞棟院士和合作者們系統(tǒng)性地開發(fā)了可設(shè)計、可控且具有普適性的單原子催化劑的合成方法，為此類催化劑應用于工業(yè)生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

當前，單原子催化研究已成為異相催化最前沿領(lǐng)域，已促使氯乙烯、乙酸、丙醇等大宗化學品實現(xiàn)綠色環(huán)保、高效節(jié)能的工業(yè)化生產(chǎn)，展現(xiàn)了單原子催化助力于人類社會可持續(xù)發(fā)展的潛力。

　　【新聞講述】中國科學院院士、中國科學院大連化物所研究員張濤：“單原子催化”概念是為數(shù)不多的由中國人提出并產(chǎn)生廣泛國際影響的新概念，目前已經(jīng)成為催化乃至整個化學領(lǐng)域一個非常重要的研究熱點。 “單原子催化”概念的提出，將多相催化活性位的認識從傳統(tǒng)表界面催化和納米催化推進到更加微觀和精準的原子尺度。

　　其重要性主要體現(xiàn)在：一是單原子催化中的活性金屬完全以單原子的形式分散，獲得金屬分散的極限，大幅提高了金屬的利用率，降低了催化劑使用成本;二是單原子催化劑具有原子尺度明確、單一的活性位結(jié)構(gòu)，為實現(xiàn)精準催化轉(zhuǎn)化提供了條件、奠定了基礎(chǔ);三是單原子催化有助于對催化反應機理的認識和理解，讓反應機理從過去的“黑匣子”變得更加透明，對于催化劑的理性設(shè)計非常重要，結(jié)合人工智能的發(fā)展，將有望帶來催化劑設(shè)計、合成和應用的革命性變革，對于推動催化乃至整個化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生非常重要的影響。

　　目前，已有百余個國家千余個研發(fā)團隊正在從事單原子催化領(lǐng)域的研究和開發(fā)，并已經(jīng)在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應用，相信未來一定會有更多工業(yè)化應用產(chǎn)生。