12月13日-16日，由山东省教育厅主办、青岛科技大学承办、青岛科技大学材料科学与工程学院协办的泰山学术论坛顺利举行，本次论坛的主题是“能源纳米催化”，论坛旨在提供一个高水平的学术交流平台，展示国内能源纳米催化研究的最新进展，探讨能源纳米催化研究中的问题和挑战，着力促进我国能源纳米催化的研究进程。
青岛科技大学校长、论坛主席陈克正教授代表学校致开幕词。陈校长对与会专家的到来表示欢迎和感谢，介绍了青岛科技大学概况和材料学科的布局和发展前景。本次论坛汇集了20余名能源纳米催化领域的国内顶尖专家，为我们提供了一次十分难得的学习机会，必将有助于青科大提高材料科学学科建设水平和科技创新能力，也必将有助于青科大与国内顶尖研究单位以能源纳米催化引发创新合作深化。
论坛开幕仪式由材料学院院长、执行主席杜芳林教授主持，青岛科技大学校党委（校长）办公室主任朱敬义、人事处处长王雷出席了开幕式。论坛共邀请了我校和青岛地区科研院所专家学者100余名，泰山学者姜鲁华教授主持了闭幕仪式。
在为期两天的论坛中，围绕新能源纳米催化领域的热点和前沿问题，来自武汉大学、重庆大学、北京大学、南京大学、中科院北京理化所、大连化物所、长春应化所、浙江工业大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学、大连理工大学、中山大学、北京航空航天大学、深圳大学、天津理工大学、陕西师范大学、江苏师范大学、青岛大学等著名高校和科研院所的23名专家学者作报告，并与参会师生进行了深入热烈的交流和探讨。
此次专题论坛的举办为学校和学科的发展带来的新的活力，多个专家学者带来了他们的研究进展和成果，让我们快来学习一下吧！
中科院长春应用化学研究所徐维林研究员作了题为“能源化学过程催化基础与应用研究”的报告。在基础研究方面，介绍了单个纳米粒子表面催化活性位点在时空分布上的动态变化过程和单个铂纳米粒子在电催化氢气氧化过程中的失活过程动力学，单分子水平的基元反应动力学等常规方法揭示的微观化学反应新现象等研究进展。在应用方面，介绍了Pt单原子氧还原电催化剂在燃料电池中的应用以及炭表面不同含氧官能团对CO2电还原反应的影响。
北京大学郭少军教授作了题为“应变电催化”的报告。郭少军教授结合实例详细阐述了应变效应对催化剂电子结构的调控，调变优化了活性中心对中间物种的吸附能，从而促进了催化反应的进行，并将这种应变调控策略从贵金属拓展到非贵金属，同时结合量子效应以及晶面效应，实现多个能源催化方面的应用。
华中科技大学夏宝玉教授作了题为“电催化材料服役与失效”的报告。介绍了PtNi低贵金属载量ORR电催化剂及其在燃料电池器件中的应用，聚焦电催化剂在服役过程中结构的演变及其构效关系。随后，夏宝玉教授还介绍了非贵金属催化剂的设计以及催化材料在电解水反应和二氧化碳还原反应中服役与失效规律，为提升电极材料在能量储存与转换器件和技术中的服役水平和寿命提供指导。
哈尔滨工业大学王振波教授作了题为“ZIF-8衍生碳材料用于原子级分散FeN4及MnN4活性中心的构筑”的报告。主要介绍了原子级分散Fe-N4活性位点的形成机理、高稳定性Mn-N-C催化剂的制备及其在酸性氧还原反应中的应用研究。研制的高活性和稳定性原子分散的非铂族金属催化剂有望实现在质子交换膜燃料电池（PEMFC）中的实际应用。
华中科技大学王得丽教授作了题为“有序金属间化合物电催化材料的结构设计与构效关系”的报告。王教授围绕提高贵金属原子经济性和提高催化活性，采用结构有序化、表面限域效应、构筑中空/核壳结构等手段，介绍了课题组在Pt基和Pd基电催化剂以及非贵金属电催化剂方面的研究进展，期望逐步实现从低Pt到非Pt氧还原催化剂的可控制备，为燃料电池高效阴极催化材料的设计提供新思路。
天津理工大学丁轶教授作了题为“纳米多孔金在催化过程中的结构演化”的报告。丁教授从物理学角度深度剖析了该类材料高活性的起源，并利用球差校正电镜、离散层析成像和原位TEM/EC-ST等技术，研究了在实际操作条件下金表面原子尺度的结构和演化；进一步基于对纳米多孔材料构效关系的理解，理性设计并开发了多种脱合金功能纳米多孔金属材料。
北京航空航天大学水江澜教授作了题为“质子膜燃料电池非铂氧还原催化剂设计”的报告。针对Fe-N-C催化剂活性密度低和稳定差问题，他们开发了具有高活性位密度的凹面Fe-N-C催化剂，并提出对FeN4活性点进行单原子修饰的策略。此外，报告还介绍了高稳定性非金属碳基催化剂，为开发酸性环境下高稳定性非铂催化剂提供了契机。
深圳大学何传新教授作了题为“本征界面构建与电催化应用研究”的报告。何教授从界面增强与修饰，通过空间限域增强界面和传质等策略出发，系统介绍了如何从微观界面调控到宏观器件设计，构建了用于CO2电还原的一体化气体扩散电极装置，CO2还原电流密度达到商用应用要求，提供了潜在的应用方向。
中山大学宋树芹教授作了题为“高效OER催化剂的结构调控与活性机制”的报告。宋教授介绍了Co基与催化剂自重构及其表面-结构-OER活性相关性研究和高活性C/NiCo2O4双层微米管的结构演变和缺陷增强机制两方面工作。该报告深入研究了OER催化剂表面-结构-活性之间的关系，为合理设计高效的OER催化剂提供了新的思路。
重庆大学的魏子栋教授作了题为“基于可再生能源的电解水催化制氢”的报告。魏教授团队从水电解的关键材料理性设计与开发到宏观器件展开了全面系统的研究。以介尺度的视角，精确调制“金属/金属氧化物”界面的几何结构和电子构型。发现“金属/金属氧化物”析氢的烟囱效应和析氧双阴离子配体反键轨道间的电荷转移效应，设计出大幅提升催化剂活性、稳定性的电解水阳极和阴极，实现最低能源消耗下的电解水系统。
陕西师范大学陈煜教授作了题为“界面效应增强贵金属纳米晶电催化性能”的报告。陈煜教授介绍了利用形貌调控、界面调控等有效的调控手段得到高性能的电催化剂，通过控制反应温度、pH等条件成功合成出高度分支的聚丙烯胺(PAA)功能化的具有长针海胆形态的Pt纳米结构(Pt-LSSUs@PAA)。对贵金属纳米晶表面化学功能化改变电极/电解液界面结构，进而改变贵金属纳米晶电催化活性，该策略提供了新的电催化剂设计理念和制备方法。
武汉大学庄林教授做了题为“碱性膜燃料电池与CO2电解器的研究进展”的报告，庄林教授围绕碱性膜的燃料电池和CO2电解器，从电催化基础、关键材料与器件设计等方面综述了课题组近年来的研究进展，并介绍了团队研发的碱性离子交换膜，目前已成功实现商业化。
中国科学院大连化学物理研究所邓德会研究员做了题为“二维材料表界面化学与能源小分子催化转化”的报告。邓德会研究员介绍了他们针对能源小分子（CH4、CO、H2O等）转化的难题和挑战，在二维催化材料表界面调控方面取得的系列重要进展：提出“铠甲催化”概念，为苛刻条件下高稳定催化剂的设计提供了新途径；实现甲烷室温直接催化转化，为其温和条件下的转化提供了借鉴；实现室温电化学水气变换反应，为低能耗生产高纯氢气提供了新思路。
中科院大连化学物理研究所汪国雄研究员做了题为“二氧化碳电催化还原研究”的报告，汪国雄研究员从催化基础角度开展了有特色和深入系统的CO2电催化还原研究，发展了新型高效纳米电催化材料，显著提高了CO2电催化还原的选择性、活性和稳定性，构建了高负载配位不饱和的Ni-N催化剂，打破了非贵金属催化剂上CO2电还原选择性和反应速率的“跷跷板"效应限制。
南京工业大学的邵宗平教授做了题为“复合氧化物（钙钛矿）新能源材料的设计及应用”的报告。邵宗平教授系统介绍了课题组利用缺陷和形貌对ABO3型钙钛矿氧化物电子结构和晶体结构进行理性设计的策略，及其在固体氧化物燃料电池、氢析出反应、氧还原/析出反应、二氧化碳和氮气还原反应、超级电容器、染敏太阳能电池、锌空气电池中的应用研究。
长春应用化学研究所葛君杰研究员作了题为“ORR有限原子催化活性中心”的报告。借鉴生物体系的高效“酶-非酶”协同ORR催化位点，以“双原子中心提高非铂催化剂本征活性”的理念，设计功能化的双原子活性基元。基于对稳定化构型的理论预测和对配位与成键的精确控制，合成出短键长Co2双原子位点并确认其构型为稳定的Co2N5与FeCoN5中心。针对非贵金属Fe系ORR催化剂存在的稳定性差的问题，探究了低Fenton反应性的金属中心，发展了活性与稳定性兼具的新型催化中心（Cr、Ru等）。
江苏师范大学赵新生教授做了题为“非贵金属(Fe、Co)催化剂的结构设计及活性调控”的报告。介绍了电催化剂的要求及挑战，锌空电池用N(S)掺杂的Fe(Co)/C催化剂 (包括Fe-N-C、 Fe/FeNx@NCNTs、FeOx/C、Co/N-CNF、Co@NCNT催化剂)，高指数晶面纳米晶催化剂的可控合成及电催化，Au纳米晶的生长过程及形状演变、Rd多面体形状演变及其电化学性能，凹立方体Pt/CNT催化刻及其乙醇氧化性能。
北京大学侯仰龙教授做了题为“N-doped Carbon-based Nanostructures for Oxygen Electro-catalysts”的报告，综述了目前学界关于非Pt燃料电池Fe/N-C活性位的观点，介绍了课题组近年来在非贵金属ORR电催化剂方面的研究进展，包括N/P掺杂石墨烯，FexN/NG凝胶，Fe2N@NPS以及ORR/OER双功能 Co/N-CNSNs催化剂。
南京大学的刘建国教授做了题为“Pt-Ni氧还原电催化剂的研究”的报告。刘教授首先结合山东省在燃料电池和氢能方面的规划和政策，向大家介绍了燃料电池和氢能走向实用化过程中面临的具体问题以及可能的解决策略。随后介绍了在PtNi合金催化剂方面的研究工作，采用表面包覆和添加Au元素策略改善了催化剂的稳定性，最后从实用化的角度，对催化剂的成本进行了核算与分析。
大连化学物理研究所高敦峰副研究员做了题为“二氧化碳电催化还原反应的活性和选择性调控”的报告。介绍了如何通过电解质调变中间物种在电极表面的吸附、进而提高C2+产物的选择性和生成速率,以及如何利用电解质驱动的纳米化效应来设计新型高效铜基催化剂。运用电化学(准)原位表征技术研究催化剂结构在CO2电化学还原反应条件下的动态演变，并结合理论计算等手段揭示催化活性结构及电极-电解质界面微观环境对CO2电化学还原反应活性和选择性的调控机制。
大连理工大学的宋玉江教授做了题为“氢燃料电池电催化剂面临的问题及对策”的报告，报告包含五方面内容：商品Pt/C电催化剂的RDE测试标准，酸性ORR非贵金属电催化剂的耐久性问题，碱性ORR电催化剂的活性位本质问题，膜电极的制备工艺，贵金属电催化剂的批量制备工艺。宋教授就以上几点面临的问题提出了可能的解决方案。
青岛大学张立学教授做了题为“纳米结构钴/镍基电解水催化剂的构建与调控”的报告。介绍了他的课题组在非贵金属电解水催化剂方面的进展，构建了一系列性能优良的钴/镍基纳米结构电催化剂，如其氧化物、硫化物、氮化物和碲化物等。如，通过低温异原子掺杂、缺陷等策略实现了对Co3O4的电子结构调控，进而提升其电催化OER性能；构建了Co/MoN异质界面催化剂，实现对HER的高效电催化。实验表征结合理论计算，揭示了杂原子掺杂及异质界面构建对催化性能的提升机制。
中国科学院理化技术研究所的张铁锐研究员做了题为“水滑石基纳米光催化材料合成太阳燃料及高附加值化学品”的报告。介绍了通过在水滑石表面创造缺陷位和构造界面结构的手段，分别实现了对反应物CO2等吸附和活化的增强，以及中间反应物种、反应路径的调控，进而提升光催化CO、CO2加氢反应的催化活性和生成高附加值产物的选择性。
本次论坛为与会师生奉献了一场丰富精彩的学术盛宴，对于促进我省新能源材料学科的发展，助力我校“双一流”建设，加强我校与国内能源纳米催化领域顶尖团队的合作交流具有重要意义。
