美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究团队开发出一种新型原子级催化剂，可将一氧化碳氧化反应速度提升9倍。这项研究成果发表在《科学》杂志上，由伯克利实验室能源技术领域研究员Ji Su领导，橡树岭国家实验室等多家机构共同参与。

该催化剂采用创新的原子级制造工艺，将单个铂原子精确嵌入二氧化铈表面。研究人员通过类比"镶嵌钻石"和"搭建乐高积木"的方式，先固定铂原子位置，再引入氢原子进行结构优化。与传统随机分布的铂催化剂相比，这种精确设计的催化剂在一氧化碳氧化和丙烷脱氢制丙烯两个重要反应中都表现出显著优势。

"我们的研究为催化剂设计开辟了新思路，"Su表示，"通过原子级精确控制，我们能够优化催化剂的活性和选择性。"实验数据显示，新型催化剂不仅氧化一氧化碳的速度更快，在丙烯生产中的选择性也提高了2.3倍。

研究团队利用伯克利实验室的先进光源和分子铸造厂等设施，通过高分辨率成像和模拟技术深入分析了催化剂结构。橡树岭国家实验室的中子散射技术帮助确定了铈氢键合特性，而台湾同步辐射研究中心则提供了催化剂整体结构信息。

这项研究是Su团队自2019年以来系列工作的总结，为化工生产和环境治理领域的催化剂设计提供了新范式。该技术有望应用于汽车尾气处理、化工生产等多个领域，提升反应效率并减少废弃物产生

更多信息： Ji Yang 等人，高效选择性氧化催化剂中氢化 Pt-Ce-H 位点的形成，Science (2025)。期刊信息： Science