| 评审组： | 材料科学组 | | 项目名称： | 金属基功能材料表界面调控与高活性催化机制研究 |
| 提名单位： | 陕西省教育厅 |
| 提名等级： | 二等奖 |
| 提名单位意见： | 金属基功能材料是支撑我国“双碳”战略的关键基础材料，其表界面结构直接决定催化转化效率。当前，金属催化体系面临活性位点活性与稳定性协同困难、表界面构效关系不清、电子态调控缺乏普适方法等挑战。
西安交通大学、四川大学、兰州大学联合攻关，围绕金属基功能材料表界面调控与高活性催化机制开展系统研究，取得三方面创新成果：面向源头减碳，通过载体功能化与限域结构协同调控金属位点电子态，实现了催化剂活性‑稳定性协同提升与液态储氢高效催化脱氢；面向过程降碳，揭示异质结界面电荷传输、缺陷结构与电子态演变关联，阐明界面电子重构调控活性物种及化学键活化机制，实现气态VOCs高效降解与深度矿化；面向末端固碳，建立金属基催化材料电子态精准调控理论及块体金属自上而下宏量单原子化新技术，实现二氧化碳电还原高选择性转化与工业级条件稳定运行。
项目研究内容系统揭示了金属基功能材料表界面结构调控电子态及催化行为的内在规律，代表性论文发表于Science Bulletin、NanoResearch、Materials Chemistry Frontiers等期刊，获蒋剑春院士、韩布兴院士、施剑林院士及Yusuke Yamauchi教授等国内外知名学者多次正面引用与评价。执行期间承担多项国家级、省部级课题，并与相关企业协同攻关VOCs净化、二氧化碳资源化转化关键技术。 |
| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 代表性论文专著目录： | 
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| 主要完成人情况： | - 姓名：孔春才
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：负责项目研究方案的制定与成果产出，统筹项目整体推进。面向源头减碳，提出硼掺杂碳载体增强金属-载体强相互作用策略，实现Pt基催化剂活性-稳定性协同提升；面向过程降污，提出量子点尺寸效应与载体协同的电子态调控策略，构建CoFe2O4量子点/活性炭复合体系，实现VOCs高效降解与深度矿化；面向末端固碳，提出压缩应变Cu晶格应变工程策略，建立块体金属自上而下宏量单原子化新技术，实现CO2电还原高选择性转化与工业级稳定运行。发现点(1)(2)(3)的主要贡献者
- 姓名：范期奎
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：代表作4、5的第一作者。面向末端固碳，针对电催化CO2还原C-C耦合能垒高、竞争析氢剧烈、选择性难控的难题，提出前驱体氧化-原位电化学还原的晶格应变工程策略，原位构筑高强度压缩应变Cu表面，阐明压缩应变降低K+水合离子覆盖度、促进CO中间体富集并降低C-C耦合能垒的机制，实现1000 mA cm-2电流密度下多碳产物法拉第效率超80%、C2+/C1选择性达9.9；发展热扩散驱动块体金属自上而下宏量单原子化技术，实现厘米级商用泡沫镍完全转化及中性体系CO2电还原制CO工业级稳定运行。发现点(3)的主要贡献者。
- 姓名：刘犇
排名：3
行政职务：无
技术职称：教授
工作单位：四川大学
完成项目时所在单位：四川大学
对本项目主要学术贡献：代表作2的通讯作者。面向源头减碳，针对有序金属间化合物纳米晶合成中组分精准可控与介孔结构有序构筑难以兼顾的难题，提出共生模板法通用合成策略，建立Pt基有序介孔金属间化合物精准合成方案，实现组分、结构有序度与介孔构型的协同调控，为高效制氢及小分子催化转化提供了结构明确、活性位点丰富、稳定性优异的材料平台。发现点(1)的主要贡献者。
- 姓名：朱浩
排名：4
行政职务：无
技术职称：副教授
工作单位：兰州大学
完成项目时所在单位：兰州大学
对本项目主要学术贡献：代表作3的主要参与者，主导CoFe2O4量子点/活性炭复合催化剂的设计制备与性能验证，配合完成量子点尺寸效应与载体协同的电子态调控实验，参与PMS活化体系降解气态VOCs及深度矿化研究；作为共同通讯作者发展一步煅烧法制备MXene衍生TiO2@C/g-C3N4异质结光催化材料，构建光催化-催化氧化协同降解体系，实现气态VOCs高效降解。发现点(2)的主要贡献者。
- 姓名：刘丹
排名：5
行政职务：无
技术职称：助理研究员
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：代表作1、2的第一作者。面向源头减碳，针对碳载铂族催化剂高温烧结失活与活性-稳定性难以协同的难题，发展硼掺杂碳载体增强金属-载体强相互作用策略，实现亚3 nm Pt纳米颗粒的高温抗烧结稳定锚定，氧还原质量活性达商用Pt/C的3倍，万次循环衰减仅19.7%，该策略可推广至PtM（M=Co、Fe、Ni、Cu）合金体系；参与代表作2的撰写，系统梳理多孔限域催化材料的合成策略、构效关系与氨硼烷脱氢机制，为液态储氢高效催化脱氢的催化剂设计提供依据。发现点(1)的主要贡献者。
- 姓名：杨志懋
排名：6
行政职务：副院长
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：负责项目总体方案的技术指导与多方向协同攻关的组织协调。参与代表作1、3、4的研究工作，指导表界面结构表征与电子态分析，参与建立金属-载体强相互作用、缺陷结构与电子态演变的构效关系，为硼掺杂碳载体调控Pt电子态、CoFe2O4量子点缺陷工程及压缩应变Cu电子态调控等核心策略提供表征支撑与机理验证。发现点(1)(2)(3)的贡献者。
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| 主要完成单位： | - 单位名称：西安交通大学
单位贡献： 作为项目第一完成单位，负责项目总体研究方案的制定与组织实施，依托教育部重点实验室等平台提供人才队伍与硬件条件保障，完成金属基功能材料的设计合成、表界面结构表征与电子态分析、电化学性能测试与评价等工作。面向源头减碳，提出硼掺杂碳载体增强金属-载体强相互作用策略，实现Pt基催化剂活性-稳定性协同提升；面向过程降碳，构建CoFe2O4量子点/活性炭复合催化体系，实现气态VOCs高效降解与深度矿化；面向末端固碳，提出压缩应变Cu晶格应变工程策略，建立块体金属自上而下宏量单原子化新技术，实现CO2电还原高选择性转化与工业级电流密度下的稳定运行。
- 单位名称：四川大学
单位贡献：作为项目第二完成单位，依托绿色化学与技术教育部重点实验室，负责有序介孔金属间化合物精准合成方法学研究。面向源头减碳，针对有序金属间化合物纳米晶组分精准可控与介孔结构有序构筑难以兼顾的难题，提出共生模板法通用合成策略，建立有序介孔金属间化合物的精准合成方案，实现组分、晶体结构有序度与介孔构型的协同调控，为高效制氢提供了结构明确、活性位点丰富、稳定性优异的材料平台，为项目发现点(1)提供了关键理论与方法支撑。
- 单位名称：兰州大学
单位贡献：作为项目第三完成单位，依托资源环境学院，负责气态污染物催化净化方向的应用研究。面向中间降污，参与CoFe2O4量子点/活性炭复合催化剂的设计制备与性能验证，开展PMS活化高级氧化体系降解气态VOCs及深度矿化研究，支撑湿式洗涤净化工艺开发；参与构建MXene衍生TiO2@C/g-C3N4异质结光催化材料，发展光催化-催化氧化协同降解体系，拓展了VOCs降解的应用场景，为项目发现点(2)提供了关键理论与方法支撑。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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