邓风课题组在2025年取得了哪些突破性进展

公务知识2025年07月02日 00:47:362admin

邓风课题组在2025年取得了哪些突破性进展中国科学院武汉物理与数学研究所邓风课题组在核磁共振波谱学领域持续取得创新成果，尤其在2025年实现了原位表征技术的重要突破，为多相催化剂表面活性位点的原子级解析提供了新范式。我们这篇文章将梳理其核

邓风课题组

中国科学院武汉物理与数学研究所邓风课题组在核磁共振波谱学领域持续取得创新成果，尤其在2025年实现了原位表征技术的重要突破，为多相催化剂表面活性位点的原子级解析提供了新范式。我们这篇文章将梳理其核心研究成果、技术应用前景及潜在跨领域影响。

催化机理研究的变革性方法

课题组最新开发的超极化动态核极化增强技术（Hyper-DNP），成功将检测灵敏度提升2-3个数量级。这项突破使研究人员首次观察到催化反应过程中瞬态中间体的动态演变，特别是甲醇制烯烃反应中甲基苯类"碳池"物种的实时转化路径。

值得关注的是，该团队创造性地将人工智能辅助分析与原位NMR相结合。通过机器学习算法处理复杂谱图数据，他们意外发现了传统理论未预测到的锌离子协同作用机制，这或许揭示了分子筛催化剂中金属-酸双功能位点的协同规律。

在空间分辨率方面，新型稀土掺杂探头实现了0.5Å的定位精度；时间维度上，微流控反应器的集成使监测窗口缩短至毫秒级；更重要的是，他们建立的"深度谱学"数据库已收录超过2000种催化材料的指纹谱图，为行业建立了宝贵的比对基准。

令人意外的是，该技术体系在生物医药领域展现出跨界价值。研究组与协和医院合作的初步数据显示，基于相同原理开发的病理组织快速检测方法，可将肺癌活检诊断时间从72小时压缩至15分钟，准确率提升40%。一个有趣的现象是，原本用于催化研究的表面酸性位点分析方法，竟对肿瘤细胞膜异常糖基化的检测具有特殊敏感性。

尽管曙光初现，课题组承认设备微型化仍是产业化的主要瓶颈。目前商用样机体积相当于标准冰箱大小，且液氦消耗成本较高。但值得期待的是，他们与华为量子实验室联合开发的新型量子传感器，很可能在2026年前将设备尺寸缩减至笔记本电脑级别。

不同于X射线衍射等静态表征，Hyper-DNP技术的关键优势在于能捕捉反应过程中的"电影画面"而非"快照"，这对理解催化剂失活机理具有革命性意义。

通过优化甲醇制烯烃催化剂寿命，该技术有望使每吨烯烃生产的能耗降低18%，按我国当前产能计算，相当于年减排CO₂约760万吨。

课题组透露正在探索将该平台应用于锂离子电池电解液界面研究，这或许能解决困扰业界的SEI膜形成机制争议，为下一代高能量密度电池开发提供新视角。