催化劑作為影響化學(xué)反應(yīng)的重要媒介物，已成為化工、石化煉制以及新能源開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵，目前催化劑研發(fā)已經(jīng)成為國(guó)際上技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域。中科院大連化物所清潔能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室化石能源與應(yīng)用催化研究部部長(zhǎng)田志堅(jiān)博士提出，催化劑技術(shù)應(yīng)成為相關(guān)產(chǎn)業(yè)優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)，而提高催化劑效率、不斷創(chuàng)新技術(shù)則是競(jìng)爭(zhēng)的核心。未來(lái)5年，新型催化劑在資源利用、能源開(kāi)發(fā)、醫(yī)藥制造、低碳環(huán)保等領(lǐng)域大有作為。

　　提高效益作用不可估量　

　　目前面對(duì)資源日益減少的挑戰(zhàn)，人們需要合理開(kāi)發(fā)、綜合利用有限的資源，建立和發(fā)展資源節(jié)約型工業(yè)體系。對(duì)此，專家認(rèn)為，發(fā)展物質(zhì)的全循環(huán)利用的生態(tài)產(chǎn)業(yè)，取決于催化技術(shù)不斷創(chuàng)新和催化劑制備精細(xì)化。目前基本有機(jī)化工和精細(xì)化工的產(chǎn)值已與石油加工的產(chǎn)值相當(dāng)，新型催化劑、高效催化反應(yīng)技術(shù)和催化新材料及催化劑制備共性技術(shù)的創(chuàng)新正是推動(dòng)基本有機(jī)化工和精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本。

　　“采用合適的催化劑可以加速化學(xué)反應(yīng),廣辟自然資源,大幅度地降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)能減排，并能合成出用其他方法不能得到的產(chǎn)品。”田志堅(jiān)博士認(rèn)為，無(wú)論從數(shù)量上還是價(jià)值上看，催化劑對(duì)提高化工和石化工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的作用不可估量。他舉例說(shuō)，精細(xì)化學(xué)品是技術(shù)密集、品種多、產(chǎn)量小而附加值高的化工產(chǎn)品，其生產(chǎn)過(guò)程的反應(yīng)種類也多。一種精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)包括很多反應(yīng)步驟，而且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，純度要求高，生產(chǎn)流程長(zhǎng)。因此，精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)需要采用新的催化技術(shù)來(lái)克服這些缺點(diǎn)。

　　大宗化學(xué)品生產(chǎn)對(duì)催化劑的需求同樣強(qiáng)勁。田志堅(jiān)博士介紹，目前市場(chǎng)聚合催化劑的需求增速最快，這主要緣于世界聚丙烯和聚乙烯催化劑的需求增勢(shì)強(qiáng)勁；由于原料不斷劣質(zhì)化、石油產(chǎn)品需求不斷增長(zhǎng)以及環(huán)保法規(guī)進(jìn)一步嚴(yán)格，煉油催化劑需求也非常強(qiáng)勁；化合物催化加氫制備可直接提高收率，同時(shí)催化劑可直接循環(huán)使用，因而全球加氫工藝催化劑增長(zhǎng)速度預(yù)計(jì)達(dá)百分之三十至百分之四十；環(huán)氧乙烷和環(huán)保催化劑需求年增速也分別達(dá)到百分之十和百分之八。除了上述需求之外，隨著乙二醇和聚酯纖維需求迅猛增長(zhǎng)，特別是中國(guó)市場(chǎng)快速增長(zhǎng)推動(dòng)了環(huán)氧乙烷市場(chǎng)的發(fā)展，降低氧化氮和二噁英排放的硬性要求還促進(jìn)了環(huán)保催化劑的需求擴(kuò)大。另外，固體酸催化劑可在酯化、烷基化、異構(gòu)化等重要反應(yīng)中替代傳統(tǒng)的硫酸催化劑，固體堿替代傳統(tǒng)的氫氧化鈉等液堿催化劑已成為發(fā)展趨勢(shì)，這兩種催化劑也具有較好的發(fā)展前景。

　　 新興先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)是主攻目標(biāo)

　　“每一種新型高效催化劑都會(huì)引發(fā)革命性的變革，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展?！碧镏緢?jiān)博士指出，在今后很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，圍繞國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源戰(zhàn)略目標(biāo)、化石能源化學(xué)轉(zhuǎn)化和利用過(guò)程中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，催化劑的研發(fā)應(yīng)主要集中在以下幾個(gè)方面：采用綠色有機(jī)催化合成新反應(yīng)、新技術(shù)、新方法、新工藝開(kāi)發(fā)高效、環(huán)保、節(jié)能型綠色催化有機(jī)合成新技術(shù)和催化劑；載體錨合固體催化劑的合成及絡(luò)合催化應(yīng)用；均相或多相催化以過(guò)氧化氫、氧氣或空氣為氧化劑的綠色選擇氧化新工藝；合成新型功能化多孔固體酸或堿催化劑；處理有機(jī)廢水的綠色環(huán)境催化新技術(shù)及工藝開(kāi)發(fā)。

　　為了實(shí)現(xiàn)從源頭消除污染，田志堅(jiān)認(rèn)為應(yīng)注重研發(fā)用于化石能源綠色高效轉(zhuǎn)化、合成氣催化轉(zhuǎn)化制液體燃料、生產(chǎn)高品質(zhì)清潔運(yùn)輸燃料、烴類資源高效轉(zhuǎn)化利用的催化劑。為了讓煤炭、石油產(chǎn)業(yè)鏈更加科學(xué)完整，應(yīng)研制新型、高效、可見(jiàn)光誘導(dǎo)的光催化劑，并將其應(yīng)用拓展到環(huán)保、建材、軍工、電力等領(lǐng)域，從根本上解決能源和環(huán)境污染。

　　可以預(yù)見(jiàn)，在未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中，可再生能源將是需要大力投資和開(kāi)發(fā)的對(duì)象。因此海上和海岸風(fēng)能、生物質(zhì)能和太陽(yáng)能所需要的高效催化技術(shù)將是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。田志堅(jiān)預(yù)計(jì)，2050年時(shí)，生物燃油將占車輛燃料總消耗的百分之二十六，生物柴油而非乙醇將是主要的生物燃料，這些科技演變過(guò)程中的催化劑更是競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。他提出，我國(guó)催化劑研制應(yīng)該瞄準(zhǔn)國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，要有科學(xué)性、前瞻性，新能源、新材料等新興產(chǎn)業(yè)和先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)應(yīng)該是今后催化劑最具吸引力的目標(biāo)市場(chǎng)。

　　催化材料是原始創(chuàng)新重點(diǎn)

　　“未來(lái)催化劑材料是新催化劑和新工藝開(kāi)發(fā)的重中之重，因?yàn)樾屡d催化劑材料能對(duì)多種催化劑工藝過(guò)程產(chǎn)生影響，具有工業(yè)應(yīng)用前景”，田志堅(jiān)博士同時(shí)認(rèn)為，在這一研究領(lǐng)域形成原始性發(fā)明的機(jī)會(huì)也較多。目前新興催化劑材料主要有：納米分子篩復(fù)合材料、負(fù)載型雜多酸、過(guò)渡金屬氮化物或碳化物、離子液體、新體系氧化材料等，這些是今后我國(guó)催化技術(shù)原始創(chuàng)新的重點(diǎn)所在。