丙烯，是化學工業中的重要原料，常用於製造塑料、溶劑和許多日常用品，其每年的需求量非常巨大。目前工業上生產丙烯的方法，主要是加熱石油產品，但這種方法相當耗能且產率低（僅約15%），還會產生大量無用的副產物。相比之下，直接將丙烷轉化成丙烯，是一種更為理想的方法，因為利用該法而得到的丙烯產率更高。由於丙烷是天然氣的主要成分之一，近年來隨著新開採技術的發展，天然氣的供應增加導致價格下降，這使得利用丙烷生產丙烯的成本大幅降低，不僅在經濟上更具競爭力，還能減少化工業對石油資源的依賴。然而，這種直接轉化的方法有個缺點，那就是需要在極高的溫度（500℃以上）下進行，這導致催化劑表面容易積聚碳沉積物或損壞，進而降低反應效率。為了解決這個問題，科學家們正在努力開發新技術。

近日，美國西北大學的研究團隊，成功開發了新的將丙烷轉化成丙烯的催化反應，且反應效率比以往還要高。他們成功製備了一種銅和鉑的混合金屬催化劑，也就是將鉑原子以單個原子的形式分散在銅中（稱為CuPt_SA，銅鉑比例為246:1）。實驗結果顯示，CuPt_SA在585奈米波長光照下的丙烷轉化速率，比相同溫度下無光照時提高了4.5倍。進一步研究顯示，光照會使CuPt_SA催化劑反應所需的活化能從99 kJ/mol降至68 kJ/mol。研究團隊還透過同位素實驗證實，這一效應主要作用於丙烷碳-氫鍵的斷裂過程：當光照射到催化劑時，部分光能會激發銅材料中的電子並產生電洞，而電洞在鉑原子周圍特別穩定，可以更有效地拉扯丙烷分子中的電子，從而使丙烷中的碳-氫鍵更容易被打斷。研究人員表示，這項發現為設計新型光催化材料提供了新方向，且有望大幅降低生產丙烯的能源消耗。