福州大学团队成功破解丙烷脱氢制丙烯催化剂再生难题，实现了工业催化剂的神奇“自愈”。他们深入研究，发现催化剂在反应过程中会因积碳等原因失活，而通过特定的技术手段，能让其如同拥有自我修复能力一般。在实验中，经过再生处理后的催化剂活性得以显著恢复，再次投入丙烷脱氢制丙烯反应中，依然能高效运作，产出优质丙烯。这一成果为工业生产带来了重大突破，降低了成本，提高了效率，为相关产业的发展注入了新的活力。

鲍晓军教授（中坐者）与团队成员分析图像数据。（受访者供图）

4月10日，一则重磅消息从福州大学化工学院、清源创新实验室传出：鲍晓军教授、朱海波教授课题组联合多家单位，历经6年攻坚，成功研制出首款具备“自愈再生”功能的智能丙烷脱氢铂催化剂，首次实现了催化剂在无氯条件下完全再生，解决了现有再生过程产生大量氯污染物和反应器腐蚀的问题。

两大颠覆性设计

丙烯是塑料、地毯、口罩、汽车部件等产品的基础化工原料，在现代生活中至关重要。随着全球经济发展，其市场需求持续增长。目前，约10%的丙烯通过丙烷脱氢（PDH）技术生产。页岩气革命使得丙烷供应充足且价格低廉，让PDH技术成为化工领域的“明星赛道”。

然而，丙烷脱氢生产丙烯常用的负载型铂团簇催化剂存在严重缺陷。在严苛工况下，催化剂中的铂原子易从原子级团簇聚集成几百纳米级粒子，致使催化剂烧结失活。

传统工艺为使失活催化剂恢复活性，需在含剧毒氯气的氧化气氛中烧除积碳，并借助氯气诱导铂颗粒重新分散。但这种工艺弊端明显，不仅严重腐蚀生产设备，还会在生产过程中排放大量含氯污染物，并产生巨量碳排放，环保成本令人咋舌。

鲍晓军、朱海波团队迎难而上，精准锚定问题核心：规避氯气使用、延长催化剂寿命。为此，他们耗费6年重构催化剂结构，终获重大突破——含锗分子筛负载的铂催化剂应运而生。

据介绍，这一创新成果蕴含两大颠覆性设计：一是把铂金属颗粒封装在含锗分子筛中，形成“蜂窝状安全屋”，即便800℃高温也能保证铂原子不团聚；二是催化剂积碳失活时，用空气加热，铂颗粒自动“解体”成单原子态，积碳烧除后又能重组恢复工作，全程无需氯气，再生周期大幅延长。

该催化剂极为神奇，在“脱氢反应-烧炭再生”循环中展现出“Pt8团簇⇌Pt1单原子”动态可逆转化的特性。在800℃氧化环境连续处理长达10天后，孔道内铂物种稳如泰山，首次达成无氯氧化气氛中超百次完全再生，为全球化工界所瞩目。

酝酿一场绿色变革

作为我国石油加工领域学术带头人之一，鲍晓军近30年投身理论研究与技术研发。据清源创新实验室介绍，针对汽油质量升级难题，他带领团队研发三代成套技术，市场占有率超三分之一，助力生产超1亿吨清洁汽油，利润超200亿元。

谈及此次重大成果，鲍晓军说，该成果为解决工艺难题和设计贵金属催化剂开辟了新途径，赋予工业催化剂“自适应”与“自修复”能力，使其进阶为能灵活应对不同环境的智能催化剂。

这项技术优势突出。环保上，从根源淘汰氯气再生工艺，杜绝氯气使用，减少碳排放；经济上，降低再生能耗，减轻设备腐蚀，延长使用寿命；性能上，实验室显示连续再生周期较传统催化剂延长超10倍，而且潜力巨大，有望为高温抗烧结催化剂设计开辟新路径，推广至其他化工领域。

鲍晓军团队的研究远不止于此，从“自愈再生”丙烷脱氢催化剂到“减污降碳”烟气脱硝催化剂，一场由分子筛催化剂引发的绿色变革正在酝酿。

面对分子筛材料制备的绿色化、高性能化和低成本化挑战，团队提出了一条基于天然矿物纳微尺度解聚-重组装制备高性能分子筛的低成本绿色合成路线，完成了系列微孔分子筛和杂原子分子筛的中试放大生产和中试性能评价。该研究成果让高性能分子筛催化材料合成实现绿色化，还为廉价天然矿物的高附加值利用开辟新路，荣获2022年中国化工学会基础研究一等奖。

基于首创的以天然硅铝矿物为原料的分子筛绿色合成技术，团队在南平邵武孵化了1家初创型高技术企业，实现了等级孔ZSM-5分子筛及分子筛基催化剂的成果转化落地。目前，鲍晓军教授研发的分子筛基系列催化裂化汽油加氢改质催化剂，已在全球27套装置大规模使用，两次获得国家科技进步奖二等奖。

研究成果“走出”实验室

在泉州市泉港区石油化工科教园区（福州大学石油化工学院泉港校区），由泉州市政府牵头，依托福州大学与中化泉州石化有限公司共建的福建省首批创新实验室之一——清源创新实验室坐落于此，鲍晓军担任实验室的执行主任。

鲍晓军介绍说，实验室秉持“企业研发落在实验室，实验室建在产业链上”的理念，全力加速成果转化。他认为，技术和产品的中试放大只是起点，实现创新链与产业链深度融合，才是实现产业化、形成新质产业集群的关键。如今，由他领衔的研究团队正积极探索实践，稳步走在这条融合发展之路上。

借助实验室产学研用深度融合的优势，团队以自有知识产权的技术和产品为载体，巧妙融合团队及蔡伟龙教授等研究者的多项前沿技术，如“分子筛基烟气脱硝催化剂”“聚苯硫醚高性能纤维关键技术”“节能型高通量覆膜滤料关键技术”“大通量催化滤料制备技术”等，匠心独运开发出高温低尘SCR脱硝一体化技术。

这项核心技术已入选中国环境保护产业协会2023年生态环境保护实用技术装备和示范工程名录。凭借此技术，清源创新实验室在2022年和2024年，于泉州市相继孵化出2家初创型高技术企业，还吸引了4家相关企业从杭州等地集中搬迁入驻惠安县惠东新能源产业园，一时间园内企业汇聚，产业集聚势能初显。

鲍晓军团队始终锚定产研贯通的发展航向，一路乘风破浪。一方面，他们联合龙头企业搭建研发中心，为技术迭代注入澎湃动力；另一方面，引入地方国企设立创投基金，以金融“活水”润泽自主研发技术的产业化进程，加速创新成果从实验室迈向市场的步伐。

在这一系列创新举措驱动下，团队主动出击，整合催化材料、节能环保、装备制造等领域的龙头企业，构建一个产业集群。这里有4000吨/年杂原子分子筛生产线、4000m^3/年蜂窝体相型脱硝催化剂生产线等多个项目，以减污降碳新技术为主营业务，预计未来3年产值将超20亿元，为化工产业绿色发展添砖加瓦。（记者 李珂 通讯员 刘娟）