2025年4月25日，國內(nèi)首個(gè)電合成領(lǐng)域的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)——電合成新技術(shù)研究所正式啟動(dòng)建設(shè)。研究所由長三角國國家技術(shù)創(chuàng)新中心、金山區(qū)人民政府、武漢大學(xué)高等研究院副院長雷愛文教授團(tuán)隊(duì)三方共同建設(shè)，旨在通過創(chuàng)新和顛覆性的電合成技術(shù)，推動(dòng)化工、材料、醫(yī)藥等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，向綠色、安全、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)，為全球可持續(xù)發(fā)展提供中國方案。
電作為一種重要的能源形式，推動(dòng)了現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展。電的精確控制程度映射了社會(huì)的進(jìn)步，而其微觀核心則是電子的精確調(diào)控。電合成新技術(shù)是一種利用電化學(xué)方法合成物質(zhì)的技術(shù)，其核心在于以電子作為調(diào)控手段來實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的合成，通過設(shè)計(jì)新型電催化反應(yīng)體系，用“電驅(qū)動(dòng)”替代傳統(tǒng)“熱驅(qū)動(dòng)”，在能耗、環(huán)保和安全方面具備顯著優(yōu)勢(shì)：能耗方面，以電能取代化學(xué)能，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效的能量輸入，有效降低傳統(tǒng)化工行業(yè)高能耗困境；環(huán)保方面，通過電氧化還原反應(yīng)，規(guī)避有毒有害氧化劑和還原劑的使用，顯著減少化學(xué)廢料排放，解決高污染難題；安全方面，借助高靈敏度電信號(hào)調(diào)控反應(yīng)，能毫秒級(jí)時(shí)間尺度內(nèi)啟停反應(yīng)，相較于傳統(tǒng)化工中通過溫度、壓力控制的反應(yīng)，安全等級(jí)大大提高。該技術(shù)入選IUPAC“2023年世界十大新興技術(shù)”。
雷愛文教授是我國電合成領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，他致力于電化學(xué)合成研究，首創(chuàng)程序化交流電合成新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)銅催化碳?xì)滏I轉(zhuǎn)化反應(yīng)，解決了電合成條件下過渡金屬催化劑易失活難題，為精準(zhǔn)物質(zhì)制造提供新路徑。其研發(fā)團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)卓越，發(fā)表學(xué)術(shù)論文500余篇，完成數(shù)萬種物質(zhì)電合成新路徑的概念驗(yàn)證。2024年7月、8月、11月，團(tuán)隊(duì)連續(xù)在Science、Nature等頂刊發(fā)表三篇電合成領(lǐng)域重要論文，這些成果為研究所奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)根基。
雷愛文教授表示，電合成新技術(shù)展現(xiàn)出解決化工、醫(yī)藥行業(yè)“高能耗、高污染、高風(fēng)險(xiǎn)”難題的巨大潛力，有望為這兩大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)開辟綠色化、智能化轉(zhuǎn)型的新路徑。但一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用，往往面臨成果轉(zhuǎn)化的“最后一公里”挑戰(zhàn)，亟需搭建概念驗(yàn)證與產(chǎn)業(yè)示范平臺(tái)，以打通技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化之間的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在長三角國家技術(shù)創(chuàng)新中心與金山區(qū)政府的前瞻性布局與鼎力支持下，電合成新技術(shù)研究所得以順利成立。未來，研究所將聚焦“技術(shù)突破—中試驗(yàn)證—產(chǎn)業(yè)落地”的全鏈條創(chuàng)新生態(tài)，通過強(qiáng)化技術(shù)研發(fā)、優(yōu)化中試流程、加速產(chǎn)業(yè)對(duì)接，推動(dòng)電合成技術(shù)成果的高效轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，打造具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的綠色科技產(chǎn)業(yè)集群，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展注入澎湃動(dòng)力。
