课题组聚焦于有机/无机多孔纳米材料的微尺度设计与精准构筑及其在能源转换与储存领域中的基础研究与应用探索。

近五年，紧密围绕电解水/海水制氢及CO₂电转化制高附加值化学品的关键科学与技术问题，聚焦纳米电催化材料的微尺度设计与精准构筑，通过原子尺度调控活性中心及界面几何-电子结构，结合原位多模态谱学表征与理论计算系统揭示微观催化机制，在高效电催化剂可控制备与反应机理解析方面取得了一系列具有重要影响力的原创成果，逐步形成了较为完整的纳米材料构筑理论、表征方法及工程应用体系。相关学术创新与成果转化主要概括为以下四个方面：

1）提出局部对称性破缺策略，通过金属活性中心轨道电子杂化设计，优化中间体生成路径与吸附模型，显著降低反应过电位并提高催化稳定性。

2）发展主-客催化位点协同调控机制，促进电催化醛脱氢与氢耦合的动力学平衡，提升耦合氧化反应速率及电解制氢效率。

3）建立微尺度界面熵工程方法，调控多组分高熵原子级局域环境，实现复杂海水耦合电解体系中氯氧化选择性与稳定性的协同提升。

4）开发了金属-有机框架（MOFs）材料常温常压、分钟级可控电沉积技术，实现平方米级一体化MOFs电极的规模化制备，推动纳米材料从精准设计走向工程化应用。