1. 丙烯是生产高分子聚合物的重要原料之一，下游产品包括塑料制品、家居用品、包装材料、医疗用品、汽车、电器和涂料等各个方面，在全球石化产业链中具有重要地位。
  2. 当前，中国丙烯产能约占全球的30%，位居世界第一。
  3. 同时，传统丙烯生产技术反应温度高、需要外部大量供热，其产生的碳排放量约占全球石化工业碳排放总量的5%，无法满足当今化工过程的低碳化要求。
  4. 国际上对于下一代绿色低碳烯烃生产技术的研发极为重视，谁先开发出新技术谁就在全球石化产业竞争中占据重要的话语权。
  5. 在众多丙烯生产工艺中，丙烷脱氢（Propane Dehydrogenation）技术路线因其产品单一性好、经济性效益高、石油依赖性低等优势备受瞩目。
  6. 但是，丙烷脱氢是热力学平衡受限的强吸热反应，需在较高温度下（＞600 ℃）才能得到较高的转化率，导致严重积碳失活及副反应发生，同时存在能耗和碳排放量高的弊端。
  7. 自主研发高能效丙烷脱氢技术，提高丙烯收率和能量利用效率，具有重要的科学价值和战略意义。
  8. 面向世界科技前沿、国家重大需求和经济社会发展目标，
  9. 天津大学研究团队从反应和传热的科学本质出发，开发了高能效化学链丙烷氧化脱氢制丙烯关键技术。
  10. 研究团队通过多因素解耦的人工智能分析技术，明确了高分散活性位高效选择性活化丙烷碳氢键的电子和几何效应，构筑了催化活性位“孤立度”描述符，建立了高分散脱氢活性位智能分析和筛选方法。
  11. 对优选的催化剂开展了测试和表征工作，建立了储量丰富的金属氧化物的结构化设计方法，提出了脱氢催化剂与选择性氢燃烧载氧体有序化组装策略，创制了串联型反应体系。
  12. 通过对脱氢位点“氧化钒”与选择性氢燃烧位点“钒酸铁”之间“毗邻度”的精准调控，阐明了反应体系“毗邻度”与丙烯收率之间的定量关系。
  13. 在此基础上，提出“反应微区原位供热”的新概念，在微尺度将吸热反应与放热反应耦合，提出了氢溢流介导串联反应的耦合机制，创新了丙烯生产工艺的供热方式。
  14. 建立了高效耦合丙烷脱氢吸热反应和选择性氢燃烧放热反应的化学链工艺，促进氢物种在脱氢催化剂与选择性氢燃烧载氧体间的定向迁移，利用晶格氧原位选择性燃烧副产物氢气，拉动反应向目标产物方向移动，并同时为脱氢过程原位提供热量，成功突破了传统直接脱氢工艺的热力学平衡限制。
  15. 该研究工作使反应温度降低约50℃，丙烯收率比传统工艺提高约20%，在脱氢-再生循环测试中保持稳定的反应性能，显著提升了丙烯生产效率和能量利用效率，有效降低了碳排放，实现了从微观反应体系到宏观反应工艺的系统创新。
  16. 有望推动烯烃生产的绿色低碳发展，对提升我国在烯烃生产领域的核心竞争力具有重要意义。
  17. 该研究工作在Science、NatureNanotechnology、Nature Chemistry等期刊发表高水平研究论文，获多项软件著作权和发明专利授权，并已进入工业实验阶段，相关技术未来将在全国范围内推广应用，推动化工行业绿色低碳转型。