中文摘要：

本项目以介孔二元复合金属氧化物为研究对象，针对苯甲醇临氧选择性氧化制苯甲醛的催化反应，高通量组合优化催化剂的二元组成。利用喷墨打印技术精确控制催化剂的组成和介孔结构，快速构建大容量介孔二元复合金属氧化物样品库（1000万样品/天）。针对目前组合化学搜索算法中存在的搜索速度慢、次数多、步骤复杂（如遗传基因算法需二进制编码）等问题，我们提出基于贪婪算法的组合优化方法。首先对每次迭代产生的若干组数据做定量的催化性能分析，淘汰性能最差的一组或多组催化剂组成，随后对其余的组成做进一步的细分和再筛选，直到找到苯甲醇选择性氧化反应的整体（或近似）最优二元组成。这样可避免全空间搜索，降低筛选复杂度，减少实验量，加快催化剂优化进程，缩短研发周期，从而减少研发成本。

结论摘要：

本项目首次将高精印刷技术与纳米组装化学相结合，利用喷墨打印协同自组装合成方法实现每小时1,000,000个八元复合金属氧化物催化剂的快速合成。同时，将喷墨打印协同自组装催化剂制备方法与多维分组检测算法相结合，可实现金属氧化物催化剂的快速研发和优化。与传统逐一合成测试法进行多元金属氧化物催化剂研发相比，本项目的研究体系可以减少数万倍实验量。基于此系统，我们成功的开发出光催化剂、电催化剂和苯甲醇到苯甲醛转化的绿色催化剂。研究成果分别发表在国际刊物Nano Letters，Journal of The Electrochemical Society，Catalysis Communications和ChemCatChem上。基于该方法，我们开发的无机材料超高通量合成系统(C2FAST)，被世界著名高校美国加州理工学院和美国加州大学圣巴巴拉分校共引进了三套，用于他们的新型功能材料的开发。