财π快讯 催化作为改变化学反应进程的重要方式，核心作用机制是通过提供一条拥有更低活化能的替代反应路径，实现化学反应的加速推进，这一过程可以用在高山底部打通隧道的形象比喻来理解，既大幅降低了翻越山体的难度，又不会改变反应原本的起点与终点状态，全程不干扰反应最终的能量变化结果。

多相催化作为催化领域的重要分支，完整的反应流程包含物理或化学吸附、活化、反应和解吸等多个连贯步骤，在整个过程中，催化剂表面的活性位点会与反应物分子发生直接相互作用，对反应物分子的电子结构和化学键状态进行调整，最终实现降低后续反应活化能的效果，为反应的高效推进提供支撑。在催化研究的技术体系中，密度泛函理论等理论计算方法能够发挥关键作用，可精准揭示催化剂活性位点的具体结构、反应能垒参数以及相关尺寸效应，为后续指导新型高效催化剂的定向设计提供可靠的理论依据。

在单原子催化相关研究领域，2009年张涛团队成功制备出国际首例实用载体负载的单原子催化剂，填补了该领域此前的技术空白。2011年，该团队进一步正式提出单原子催化这一全新概念，明确了单原子催化剂的核心结构特征，即其中的金属组分全部以孤立单原子的形式存在，不存在金属金属键，仅与载体发生相互作用，这一特殊结构直接实现了金属原子利用率的最大化，将多相催化领域对于活性位的传统认识，从微纳尺度直接推进至更为精细的原子尺度，为整个催化学科的发展开辟了全新方向。凭借这一系列具有突破性的原创成果，该单原子催化项目最终获得2025年度国家自然科学奖一等奖，成为我国催化领域基础研究层面的标志性重要成果。