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《科學》雜志7月19日封面。（天津大學供圖）

丙烯是世界上產量最大的化工品之一，也是塑料、橡膠、醫藥等領域重要的基礎化工原料，丙烯產業對全球石油化工產業鏈具有重要戰略意義。2023年，我國丙烯產量約占全球總產量三分之一，總產值超6000億元。

在眾多丙烯生產技術中，丙烷脫氫工藝因經濟效益高、石油依賴低成為主流。但傳統丙烷脫氫催化劑原料稀缺昂貴、環境污染嚴重，導致行業面臨可持續發展問題。更高效、更廉價、更環保的下一代丙烯催化劑成為全球化工行業競相搶占的科技制高點。

天津大學新能源化工團隊在負責人鞏金龍教授帶領下，針對傳統丙烷脫氫催化劑往往使用貴金屬或高毒性元素的現狀，大膽提出使用價格低廉且對環境友好的氧化物與金屬產生電子作用從而促進催化過程的科學假設。根據這一思路，團隊歷時5年研發出氧化鈦-鎳復合催化劑。

金屬-氧化物相互作用介導的氧化鈦包覆層催化丙烷脫氫。（天津大學供圖）

論文共同第一作者、天津大學化工學院博士陳賽說，全球鈦、鎳資源儲量豐富，我國是鈦資源大國。實驗結果顯示，這種新型催化劑性能優于國際同類產品，可節約成本30%至50%，且同時實現催化劑制備、使用過程的無毒化和低能耗。這為發展下一代高效、廉價、環保可持續的丙烯催化劑奠定了科學基礎。

中國科學院物理研究所也參與了合作研究。