科技日报记者 江耘 通讯员 高伟昊 陈曼姣 姚佩琦
记者8日从浙江工业大学获悉，该校科研团队的“AI驱动的高效低温铁基氨合成催化剂创制”项目，创新提出“数据+智能+自动化”三元驱动模式，通过构建“智能实验科学家”平台，为氨合成工业催化剂研发按下“加速键”。
合成氨对于人类生产生活意义重大。氨是农业中生产化肥的重要原料，也是工业中制备精细化学品的关键氮源，更是可持续能源框架中的理想无碳燃料和氢气载体。然而氨合成催化剂研发存在长期依赖经验试错、周期长、成本高的行业痛点。
浙江工业大学是全球少有的50年持续坚持氨合成催化剂研究的高校，氨合成催化剂研究已历经数代科研人的努力，积累了宝贵数据和研发经验。
项目负责人、浙江工业大学化学工程学院教授李瑛表示，希望在人工智能时代以新的形式，推进数据库建设，创立智能研发范式，服务氨合成工业技术迭代升级。“历史上，每一次新催化剂的出现都会带来行业技术的更新换代，更是深刻影响着人类历史的进程。可以说催化是化学工业的灵魂，但传统研发模式已难以适应高质量发展要求。”李瑛表示，人工智能赋能的新型科研范式，正成为破解催化剂研发瓶颈的关键路径。
据悉，该团队开发的催化剂智能创制平台，整合了自动化制备、高通量评价与机器学习模块，有望实现催化剂从设计、制备到筛选的全流程智能化。
“如今借助该平台，24小时即可完成500个不同催化剂样品的制备和评价。”李瑛介绍，传统方式下单个催化剂的制备需要8个小时以上，如今的效率较传统方法效率实现指数倍的提升。
不止于此，李瑛还介绍，平台通过算法精准设计配方，无需大量重复实验，可以成功覆盖上亿种配方优化空间，大幅降低了试错成本。未来该平台还可实现催化剂“远程控制—工厂制备—云数据检验”的连贯作业，进一步打通“实验室成果到工业应用”的堵点。
这套智能制备评价装置已全程实现智能化运行，团队在莫干山研究院建立的AI催化科学家实验室也已正式投入使用。李瑛说，团队即将全面启动智能制备评价装置的场景应用，未来有望大大提高催化剂的本征反应性能，形成具有自主知识产权并可推广应用的合成氨成套技术。
据了解，该催化剂不仅服务于传统化肥领域，更适配国家以甲醇、氨为氢能载体的能源战略布局——合成氨通过氮气与氢气反应生成，可作为高效储氢载体，为能源高效利用与存储提供支撑。
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