目前各国广泛应用的清除氮氧化物技术,即脱硝技术,是在煤燃烧产生的烟气从烟囱排放之前,先让它与氨气充分混合,然后通过几层催化剂,将氮氧化物转变为大气中普遍存在的氮气,从而避免造成污染。在这一过程中,扮演关键作用的就是催化剂。过去,中国企业使用的催化剂主要依赖进口,不仅价格昂贵,在我国还遭遇到一些“水土不服”的问题,主要是我国使用的劣质煤比重大导致催化剂较短时间就失活,以及我国的锅炉负荷波动较为频繁容易导致脱硝系统停运。为了研发适应中国工业环境的“强悍”催化剂,高翔团队采用了量子化学手段,利用计算机模拟,从不同元素的成千上万种组合中,更加精确、高效地筛选出符合条件的催化剂配方,最终研制成的催化剂抗中毒性、耐磨性都有了很大提升,从而延长了催化剂的使用寿命。
科研团队还在配方中加入稀土等元素,使催化剂对温度的要求不再那么苛刻,在锅炉低负荷运行时也能较好地发挥作用。
另外,在改良催化剂的过程中,科研团队就已经考虑到了废旧催化剂的回收再利用的问题,科研团队发明了一套新的清洗再生及改性方法,可以使原已失活的催化剂的活性恢复至新鲜催化剂的98%。