7月8日上午，国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会在北京召开。我室“单原子催化”成果荣获国家自然科学奖一等奖。
“单原子催化”成果
催化作为现代化学工业的核心，在能源转化、材料合成、环境保护及生命健康等领域发挥着极其重要的作用。催化的本质是反应物在“活性位”作用下加速向产物转化的过程，因而“活性位”的数量和微观结构决定着催化反应的活性和选择性。最大化“活性位”数量，并在原子水平上精准构筑“活性位”，是催化科学长期追求的目标，也是一项艰巨挑战。
自二十世纪80年代起，张涛开始致力于高分散金属催化的基础与应用研究，力求在原子水平上准确理解催化过程，并实现催化剂的理性设计与调控。经过二十余年的潜心钻研与攻关，研究团队于2009年成功制备出国际首例实用载体负载的单原子催化剂（Pt1/FeOx），并与清华大学李隽教授、亚利桑那州立大学刘景月教授等合作，于2011年在国际上率先提出“单原子催化（Single-Atom Catalysis）”新概念。团队进而拓展了“单原子催化”新反应，阐明了“单原子催化”的特征与机理，并发展了单原子催化剂稳定性理论，实现了对“单原子催化”从概念的创立到系统的认知。
单原子催化剂不仅能使金属原子利用率实现最大化，更重要的是，“单原子催化”将多相催化领域对“活性位”的认识从传统的微纳尺度推进到更加微观和精准的原子尺度，为原子精准催化奠定了基础，开辟了新的研究领域，引领并推动了催化学科的发展。
在“单原子催化”概念的指导下，国内外科学家已在氯乙烯生产、烯烃多相氢甲酰化、制药、精细化工等方面实现了工业应用。
“单原子催化”成果主要包括三个方面：提出“单原子催化”新概念，开辟了新的研究领域；拓展“单原子催化”新反应，阐明“单原子催化”特征与机理；发展单原子催化剂稳定性理论，揭示动态“单原子催化”等新机制。该成果由我所张涛院士、清华大学李隽院士和我所王爱琴研究员、乔波涛研究员、杨小峰研究员等共同完成。“单原子催化”是由我国科研团队在国际上首次提出并系统发展的原创科学概念，也是催化科学百余年发展历程中少数由中国科学家提出并获得国际广泛认可的重要概念之一。（文/乔波涛、荣倩、邹沁谕 图/新华社）
