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記者8日從浙江工業(yè)大學(xué)獲悉，該校科研團隊的“AI驅(qū)動的高效低溫鐵基氨合成催化劑創(chuàng)制”項目，創(chuàng)新提出“數(shù)據(jù)+智能+自動化”三元驅(qū)動模式，通過構(gòu)建“智能實驗科學(xué)家”平臺，為氨合成工業(yè)催化劑研發(fā)按下“加速鍵”。

合成氨對于人類生產(chǎn)生活意義重大。氨是農(nóng)業(yè)中生產(chǎn)化肥的重要原料，也是工業(yè)中制備精細化學(xué)品的關(guān)鍵氮源，更是可持續(xù)能源框架中的理想無碳燃料和氫氣載體。然而氨合成催化劑研發(fā)存在長期依賴經(jīng)驗試錯、周期長、成本高的行業(yè)痛點。

浙江工業(yè)大學(xué)是全球少有的50年持續(xù)堅持氨合成催化劑研究的高校，氨合成催化劑研究已歷經(jīng)數(shù)代科研人的努力，積累了寶貴數(shù)據(jù)和研發(fā)經(jīng)驗。

項目負責人、浙江工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院教授李瑛表示，希望在人工智能時代以新的形式，推進數(shù)據(jù)庫建設(shè)，創(chuàng)立智能研發(fā)范式，服務(wù)氨合成工業(yè)技術(shù)迭代升級?！皻v史上，每一次新催化劑的出現(xiàn)都會帶來行業(yè)技術(shù)的更新?lián)Q代，更是深刻影響著人類歷史的進程?？梢哉f催化是化學(xué)工業(yè)的靈魂，但傳統(tǒng)研發(fā)模式已難以適應(yīng)高質(zhì)量發(fā)展要求?！崩铉硎荆斯ぶ悄苜x能的新型科研范式，正成為破解催化劑研發(fā)瓶頸的關(guān)鍵路徑。

據(jù)悉，該團隊開發(fā)的催化劑智能創(chuàng)制平臺，整合了自動化制備、高通量評價與機器學(xué)習模塊，有望實現(xiàn)催化劑從設(shè)計、制備到篩選的全流程智能化。

“如今借助該平臺，24小時即可完成500個不同催化劑樣品的制備和評價。”李瑛介紹，傳統(tǒng)方式下單個催化劑的制備需要8個小時以上，如今的效率較傳統(tǒng)方法效率實現(xiàn)指數(shù)倍的提升。

不止于此，李瑛還介紹，平臺通過算法精準設(shè)計配方，無需大量重復(fù)實驗，可以成功覆蓋上億種配方優(yōu)化空間，大幅降低了試錯成本。未來該平臺還可實現(xiàn)催化劑“遠程控制—工廠制備—云數(shù)據(jù)檢驗”的連貫作業(yè)，進一步打通“實驗室成果到工業(yè)應(yīng)用”的堵點。

這套智能制備評價裝置已全程實現(xiàn)智能化運行，團隊在莫干山研究院建立的AI催化科學(xué)家實驗室也已正式投入使用。李瑛說，團隊即將全面啟動智能制備評價裝置的場景應(yīng)用，未來有望大大提高催化劑的本征反應(yīng)性能，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)并可推廣應(yīng)用的合成氨成套技術(shù)。

據(jù)了解，該催化劑不僅服務(wù)于傳統(tǒng)化肥領(lǐng)域，更適配國家以甲醇、氨為氫能載體的能源戰(zhàn)略布局——合成氨通過氮氣與氫氣反應(yīng)生成，可作為高效儲氫載體，為能源高效利用與存儲提供支撐。