评审组:能源与化工组
项目名称:太阳能光电催化分解水制氢多相界面过程调控理论与方法
提名单位: 中共陕西省委军民融合发展委员会办公室
提名等级:一等奖
提名单位意见: 发展高效低成本大规模太阳能转化与利用技术,可构建清洁低碳、安全高效的能源体系,是减少我国油气资源对外依赖、实现能源自主自立的关键战略途径。项目突破传统思维、立足学科交叉,聚焦太阳能光电催化分解水制氢多相界面反应与能量传输过程,着力突破光电催化分解水制氢的能量转化效率瓶颈,揭示了能量、物质在多相界面的光/热物理化学交互作用机制,提出了多相界面多级结构设计原则与相场协同调控策略,建立了太阳能光电催化分解水制氢多相界面过程调控理论与方法,构建了高效多相流光电催化分解水制氢体系。成果被评价为“首次报道”、“突破”、“极具参考价值”,为太阳能高效低成本制氢技术提供理论支撑,具有重要的科学意义和工程实践指导价值。项目负责人获得国家杰出青年科学基金、中国青年科技奖,担任绿色氢电全国重点实验室副主任、中国感光学会光催化专委会副主任、中国工程热物理学会多相流分会副主任、中国可再生能源学会青年工作委员会副主任、中国可再生能源学会氢能专委会副秘书长,是国家自然科学基金杰青项目、重点项目、国家重点研发计划项目负责人。项目5篇代表性论文及2篇专著他引2274次。相关核心技术展示出巨大应用潜力,航天六院认为集成的空间光解水制氢地面示范样机可用于新型空间推进系统,提高飞行器的远程飞行与长期在轨运行能力;此外,光电催化体系应用于新疆等地大规模太阳能制氢示范项目,已成功实现运行,引起了广泛关注、取得显著的社会效益。
项目简介:

客观评价:

代表性论文专著目录:

主要完成人情况:
  1. 姓名:沈少华
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:重要科学发现点1、2、3主要学术思想的提出者,代表性论文1、2、3的通讯作者,代表性专著6、7的第一作者。主持并指导项目组围绕核心目标和科学问题持续开展系统深入的研究工作。揭示了多相流光电催化体系中光子与液/固相界面交互作用及传输强化机制,提出了固/固相界面相场耦合调控抑制载能子复合损耗的思路与方法,构建了固/液/气多相界面过程跨尺度调控理论及高效光电催化制氢体系。
  2. 姓名:关祥久
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:副研究员
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:对本项目的主要贡献在于重要发现点2、3,代表性论文4的第一作者。协助项目第一完成人指导项目组围绕核心目标和科学问题持续开展系统深入的研究工作。深入研究了固/固相界面结构调控抑制载能子复合损耗和强化物质转化的微观机制,对多相界面过程跨尺度调控理论的形成起到重要作用,对理论的实践、系统的工程化研究起到核心支撑作用。
  3. 姓名:陈杰
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:对本项目的主要贡献在于重要发现点1、2,代表性论文3的第一作者。深入研究了光子与液/固相界面交互作用机制及固/固相界面载能子传输机制,对多相界面过程跨尺度调控理论的形成起到核心支撑作用。
  4. 姓名:赵大明
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:中山大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:对本项目的主要贡献在于发现点1、2,代表性论文1、2的第一作者。深入研究了液/固相界面及固/固相界面载能子传输及交互作用机制,提出了材料微结构调控方法。
  5. 姓名:王亦清
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:对本项目的主要贡献在于发现点2,代表性论文1的共同第一作者。深入研究了固/固相界面相场耦合调控抑制载能子复合损耗的微观机制,提出了电荷传输调控方法。
  6. 姓名:王晔春
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:对本项目的主要贡献在于发现点3;代表性论文5的第一作者。深入研究了气泡生长和气体产物迁移的微观机制,提出了气泡生长模型。
主要完成单位:
  1. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:创建了太阳能光电催化分解水制氢多相界面过程调控理论并完成了理论验证。指导项目组围绕核心目标和科学问题持续开展系统深入的研究工作。揭示了多相流光电催化体系中光子与液/固相界面交互作用及传输强化机制,提出了固/固相界面相场耦合调控抑制载能子复合损耗的思路与方法,构建了固/液/气多相界面过程跨尺度调控理论及高效光电催化制氢体系。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处