催化科学，也就是化学反应的加速，它也许不是最知名的研究分支，但它绝对融入了现代社会的结构。燃料、化学品、药品和其他商品的开发和生产依赖于催化。催化在能源生产和减轻人类对环境的影响方面发挥着关键作用，并参与了美国约 25% 的工业产品的制造从消费者的角度来看，如果一件东西是制造、穿着、生活，与人们一起玩、被人们驱动或以其他方式使用，催化可能在其起源故事中发挥着重要作用。
催化领域的研究可以实现新的和改进的产品以及更有效的生产和制造方式，嗯，几乎所有东西。但是，由于我们周围的世界如此纠缠不清，工业催化的进步在宏观经济意义上可能代价高昂——需要“淘汰和替换”战略的批发变革并不适合为现代经济提供动力和供应的公司和供应链.
在2022 年 1 月 20 日在线发表在Nature Catalysis上的一篇论文中，Lehigh 大学的研究人员与华东理工大学 (ECUST) 的同事合作，提出了一种显着提高材料催化效率的新方法。在广泛的商业用途中，他们称之为“诱导激活”的过程。
文章“Induced activation of the Commercial Cu/ZnO/Al 2 O 3催化剂用于甲醇蒸汽重整”，该研究团队由中国国家自然科学基金委员会和美国能源部科学办公室支持，包括Israel E. Wachs，利哈伊大学 G. Whitney Snyder 化学与生物分子工程教授，博士 Lehigh Operando 分子光谱与催化研究实验室的学生Tiancheng Pu 和2016 年Lehigh 博士Minghui Zhu。他现在担任华东理工大学化学工程教授。其他与华东理工大学合作的研究人员包括李迪迪、徐方、唐轩、戴盛、刘翔林、田鹏飞、宣福珍和徐志。
诱导活化：催化表面控制的游戏规则改变者
“非均相催化剂的表面结构与其催化性能密切相关，”Wachs 解释说。“目前对结构改性的努力主要集中在改进催化剂合成上。另一方面，诱导活化采用了不同的方法——通过在催化剂转化为最佳状态的催化剂活化阶段控制还原剂的组成来操纵催化剂表面状态。”
该团队表示，使用“久经考验”的工业催化材料铜/氧化锌/氧化铝（Cu/ZnO/AlO 3）使公司能够利用这一突破，而无需进行昂贵的改造。
“这一发展有效地使这些材料的催化效率翻了一番，提高了它们的生产率并延长了催化剂的寿命，”Wachs 说。“重要的是，诱导活化可以在不关闭化工厂或建造成本高昂的新工厂的情况下为工业带来显著效益。”