与BasCat的快速学习合作促成了与数十年研究相当的新型催化促进剂的发现
应对气候变化要求以年为单位重新思考现有的化学工艺，而不是像传统研发周期那样以几十年为单位。弗里茨哈伯研究所理论部的研究团队与 BasCat(UniCat BASF JointLab)合作，开发了一种加速发现方法，以确定一种有前途的催化促进剂配方，用于将丙烷转化为基础化学品丙烯。这种新型促进剂仅用了几周时间并进行了不到 100 次实验就被发现，可与经过数十年研究发现的催化剂相媲美。该研究结果发表在ACS Catalysis上，不仅凸显了合作的成功，而且为更高效、更明智地开发多促进剂配方开辟了道路。
催化在化学工业中发挥着至关重要的作用，影响着日常生活的多个方面，例如塑料生产、药物开发以及燃料和肥料的生产。催化剂可加速化学反应并提高其对所需产品的选择性，同时减少能源消耗和浪费。虽然通过使用促进剂可以进一步提高催化剂的性能和寿命，但它们的识别和优化通常很繁琐、耗时且成本高昂。
我们研究所与 BasCat 的合作重点是异相催化领域的基础研究，特别是碳氢化合物催化转化为增值产品的研究。
此次卓有成效的合作的首批成果最近发表在《ACS Catalysis》杂志上。在此，该团队的研究提出了一种加速发现方法，该方法基于高效自适应实验设计 (DoE) 实验规划和通过并行测试实现吞吐量最大化，仅通过有限数量的实验即可探索多促进剂设计空间。设计空间包含大约 20000 种可能的促进剂组合，用于非氧化丙烷脱氢为丙烯，使用氧化铝上的铂作为催化剂。详尽的实验测试需要多年的研究。相反，他们的发现方法通过在几周内进行不到 100 次实验成功地确定了一种有前途的新促进剂配方。
目前，丙烯是聚合物生产的关键原料化学品，预计到 2030 年其需求量将达到 200 兆吨。不幸的是，现有的裂解工艺不足以满足这一预期需求，而较新的商业应用工艺仍然存在实现高产品产量的局限性。因此，发现新的高效多启动子组合并深入了解其促进作用背后的化学机制被视为关键因素。
这些研究结果不仅为创建多启动子配方的更有效、更明智的方法提供了见解，也证明了我们研究所理论部门和 BasCat 之间的成功合作。
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