

光催化和光熱催化研究正經歷一場由人工智能驅動的范式革命。傳統的“試錯法"研發周期長、成本高,而AI技術通過分析海量文獻與實驗數據,能夠建立構效關系模型,逆向設計具有理想性能的新材料。例如,通過圖神經網絡對已知催化劑數據庫進行學習,可以預測未知材料的帶隙、吸光范圍及表面活性位點,將新型光催化劑的發現周期從數年縮短至數月。中教金源敏銳捕捉到這一趨勢,在其新一代光熱催化研究平臺中集成了數據采集與機器學習接口,能夠自動記錄實驗參數與性能數據,為構建專屬的AI預測模型奠定基礎。
在實驗環節,高通量自動化是AI落地的關鍵。中教金源的智能平臺將傳統的單一反應器,升級為并行多通道反應系統。該系統可同時進行數十個條件(如不同催化劑組分、光強、溫度、氣氛)的實驗,并通過在線質譜或色譜實時分析產物。這些自動化產生的高質量、標準化數據,是訓練可靠機器學習模型的“燃料"。基于這些數據,研究人員可以快速繪制出工藝響應曲面,精準定位光熱協同效應的“甜蜜點",比如確定在何種溫度下引入特定波長的光能實現CO?還原效率。
更進一步,數字孿生技術正在成為復雜光熱催化系統開發和優化的利器。中教金源正致力于構建其核心設備的數字孿生模型。研究人員可以在虛擬空間中,對反應器內的光場分布、溫度梯度、流體動力學及化學反應進行多物理場耦合模擬,預演實驗、排查設計缺陷。這種“虛實結合"的模式,使得在邁向實際的規模化應用前,就能在數字世界完成絕大部分的工藝驗證與優化,極大地降低了研發風險和產業化成本。
電話
微信掃一掃