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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研究员、中科柏易金名誉顾问张涛院士、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”。
化学工业对现代社会的各方面具有重要的影响，超过80%的化工过程离不开催化技术，开发高效催化剂和相应可行的合成方法是化学及化工学科最重要的研究目标之一。单原子催化作为近年来兴起的一项前沿技术，其独特的优势在于能够将催化剂中的活性成分最大限度地“暴露”出来，从而显著提高催化效率和选择性，同时减少贵金属等稀缺资源的使用量。这一技术的突破，为化工生产中的节能减排、资源高效利用提供了新的可能。
张涛院士的研究团队，通过深入探索单原子催化剂的构效关系、合成策略以及在实际应用中的表现，不仅揭示了单原子催化机理的诸多奥秘，还开发出了一系列具有自主知识产权的高效单原子催化剂，其中纤维素直接催化转化制乙二醇技术（dleg），在历经十余年的研究，已经从基础研究推进到了工业应用阶段。
中科柏易金作为该技术的中试与技术推广平台。2022年，公司在河南濮阳建成了全球首套千吨级生物质催化制乙二醇装置并成功运行。2023年10月，装置通过中国石油和化学工业联合会组织的72小时运行考核，乙二醇选择性达80%，显著优于设计指标；纯度达到99.9%，紫外透光率达到聚酯级标准。这是我国首次实现生物质催化高选择制乙二醇技术的工业规模应用，为下一步万吨级工业化、满足国内外市场对低碳化学品与材料的需求做好了技术准备。
二元醇是国民工业体系中重要的化工品，主要用于合成聚酯，最终制成涤纶布料、塑料等终端产品。长期以来，二元醇的生产原料主要依赖石油、天然气、煤等化石燃料，存在碳足迹高、原料不可再生等问题。而以生物质特别是秸秆等非粮生物质作为生产原料的技术路线，不仅可以降低产品碳足迹、减少化石燃料依赖，还可实现农林废弃物的高值化利用。
展望未来，随着“单原子催化”技术的不断成熟和应用领域的不断拓展，我们有理由相信，将会涌现出更多具有里程碑意义的科研成果。同时，这也将激励更多的科研人员投身于这一充满挑战与机遇的研究领域，共同推动化学及化工学科的繁荣发展，为人类的可持续发展贡献智慧和力量。（文字：任鹏 图片来源：网络）
