探寻催化反应“飞机黑匣子”

　　——记国家自然科学奖一等奖“纳米技术限域催化反应”得奖新项目精英团队

　　本报讯记者 常 理

　　在化工进展中，大部分商品生产制造都和催化反应全过程密切相关。可是，因为催化反应全过程的多元性，无法清楚了解在其中催化反应的作用机理，一直被视作“飞机黑匣子”。

　　日前，由中科院工程院院士，中科院大连市化工物理研究所研究者包信和领着的团队明确提出的“纳米技术限域催化反应”，为揭密“飞机黑匣子”给予了自主创新的概念支撑点，喜获国家自然科学奖一等奖。

　　改革开放后，我国经济整体实力，高新科技整体实力逐渐提高，对各行业高端人才的要求非常急切。刚过三十而立的包信和充斥着士气。在我国是个贫油，少气，富煤的我国，很多依靠進口原油生产制造固体燃料和化工品关联到我国能源问题。为了更好地战略要求，他对准了煤，燃气等非煤炭资源高效率清理转换，将研究内容锁住在电力能源小分子水转换生产制造固体燃料和必不可少化工品行业，志向破译催化反应“飞机黑匣子”。

　　2006年，包信和精英团队在将三氧化二铁金纳米颗粒添充到纳米碳管的环节中发觉，纳米碳管不仅能限定金纳米颗粒的规格，并且管中三氧化二铁的复原溫度伴随着管经减少而减少，与此同时小于立即粘附在管内的金纳米颗粒，纳米碳管內外的金纳米颗粒活力存有很大的区别。

　　在进行缜密的实验方案设计和很多科学研究后，精英团队发觉，打卷造成本来对称性分派在纳米碳管两边的电子云由管中向管内偏位，让本来可塑性碳层的电子结构产生崎变，在管內外产生电位差，推动了管中金纳米颗粒的复原，进而产生孤电子对不饱和脂肪的金属材料活性中心。

　　纳米碳管与众不同的纳米管腔构造以及电子器件限域自然环境，造成管中化学物质特性更改，乃至诱发管中化学物质造成新的特点。根据此，包信和精英团队明确提出小范围的“限域催化反应”定义。以后，将该定义扩展至二维和页面相互影响的电子器件管控管理体系，即“页面限域催化反应”定义，这二者一同组成了“纳米技术限域催化反应”定义中小范围限域和理论限域的2个层面。

　　“精确管控化学变化全过程一直是催化剂有机化学追求完美的总体目标，在现如今电力能源高效率转换，資源提升运用及生态环境保护提升的要求促进下，必须催化反应全过程更为柔和，催化反应速度更为精确和高效率。”包信和说。