11月24日~27日，一年一度的科学盛会——未来科学大奖周顺利举行。与会杰出科学家分享前沿科学的基础研究成果，探讨学术创新，共襄科学盛举，在“化学：纳米催化与材料科学”专题分论坛上，中国科学院院士李亚栋教授以《纳米催化与材料——单原子催化的机遇与挑战》为题，通过回顾近40年国际纳米催化与材料的若干重要进展，探讨纳米催化的发展历史和独特优势及工业实践成果，特别是单原子催化所面临的问题与广阔的工业应用空间。

纳米材料（又称超细微粒、超细粉末）是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统，其特殊的结构层次使它拥有一系列新颖的物理和化学特性。纳米催化是目前科学研究领域的研究热点和重点，它是一个高度学科交叉的研究领域，涉及化学、材料、物理、能源、环境、医疗、力学等多个学科。纳米催化在化学化工、能源转化与存储、环境保护及生命健康等领域发挥着决定性作用。我们现代化工中，大多数产品生产都与纳米催化息息相关。

化学催化在人类文明进步与世界经济发展中扮演着非常重要角色。它能够以一种高效，绿色和经济的方式将原材料转变为具有高附加值的化工产品和燃料等，被广泛应用于人类的生产生活当中。在工业催化领域，尽管纳米颗粒催化剂已实现了广泛应用，但贵金属的稀缺性和高昂价格，严重增加了生产成本，阻碍了其大规模应用。因此，降低催化剂成本的同时提升金属纳米颗粒的活性、选择性和稳定性，成为科研工作者的奋斗目标。

李亚栋

近年来，李亚栋团队深入了解活性位点结构和催化机理，其创新发展出的系列单原子催化剂合成方法，可直接将传统纳米晶催化剂转化为单原子催化剂，在理论上达到100%原子利用率，为制备高性能催化剂提出可行的合成策略，让现代化工催化技术升级换代成为可能。

李亚栋的学术报告介绍了纳米尺度下的金属在多相催化领域中的应用。他指出，金属纳米团簇、金属单原子以及不同金属的晶面都表现出了独特的催化性能，在特定反映的活性、选择性上具有显著优势。团队开发的若干种贵金属单原子催化剂显示出广阔的工业化应用前景，目前已在汽车尾气净化、乙烯环氧化、燃料电池等领域得到验证。

文/广州日报·新花城记者：武威、张丹

图/广州日报·新花城记者：武威、张丹

视频/广州日报·新花城记者：武威、张丹

广州日报·新花城编辑：蔡凌跃