单原子催化剂 攻克规模化量产难关，北大登 Nature Synthesis！点击锁定+机器人合成

来自 实验室仪器网

单原子催化剂因近100%的金属原子利用率与灵活可调的配位结构，成为能源转化、环境治理等工业催化领域的核心材料，但其稳定锚定、自动化合成与规模化制造一直是行业共性难题。北京大学科研团队联合多国科研机构在《Nature Synthesis》发表重磅成果，提出 点击锁定（Click-locking） 新策略，实现单原子催化剂自动化合成与公斤级规模化制备，打通实验室到产业化的关键堵点。

团队通过引入点击辅助剂，在载体表面原位构建富电子锚定位点，完成单原子精准锚定与电子结构协同调控，从原理上突破传统催化剂 弱锚定、易团聚 的瓶颈，让金属在高温及实际反应中稳定保持单原子分散状态。在此基础上，科研团队自主研发机器人高通量合成平台，集成液体转移机器人、机械臂、自动混合、程序化煅烧与在线数据采集功能，实现粉体型、电极型催化剂的模块化、标准化、批量化制备，推动单原子催化剂研发从 经验驱动 迈向 数据驱动。

该技术已完成规模化验证，在100L反应器中成功实现单原子催化剂公斤级稳定制备，且在工业烟气脱硝、CO氧化、CO₂加氢制甲醇、碳四馏分加氢等热催化场景中，表现出优异的催化活性、选择性与长期稳定性，具备突出工业兼容性。

此次研究构建了界面电子调控—自动化制造—工业场景验证的完整技术链条，为单原子催化剂产业化奠定核心基础。目前该科研团队正与国际顶尖AI团队合作，开展AI辅助催化剂发现、闭环优化与自主化设计研究。该成果将加速单原子催化剂在绿色催化、低碳工业领域的落地应用，为能源与环境产业的升级提供关键技术支撑。

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