菁致讲坛-铠甲催化：从基础研究到工业应用

报告题目

铠甲催化：从基础研究到工业应用

报告人

邓德会 研究员

报告人单位

中国科学院大连化学物理研究所

报告时间

2023年12月26日 (星期二) 16:00

报告地点

环资楼学术报告厅

主办单位

精准智能化学重点实验室

报告摘要

催化学科经过近190年的发展，已建立了以“反应活化能”、“表面吸附”、“活性中心”等为代表的基础概念，为催化剂的设计和开发奠定了理论基础。然而，面向实际应用的催化剂开发，一个重要指标就是高的稳定性和耐久性。迄今为止，人们对高稳定性催化剂的开发基本上还停留在一个试错阶段，并没有形成统一的认识。报告人团队通过合成策略的创新，创造性地将非贵金属纳米粒子精准地封装在石墨烯等二维材料卷曲形成的“铠甲”中，发现高稳定的二维材料能够保护非贵金属免受苛刻环境如强酸、强碱等介质的刻蚀，而非贵金属的自由电子可以转移到二维材料“铠甲”表面并激发催化活性。基于此，在国际上率先提出“铠甲催化”概念，并在二维材料卷曲形成的零维、一维、三维“铠甲催化”体系中得到拓展和完善。成功实现了“铠甲催化剂”在强酸、强碱、高温等苛刻条件下的催化体系（燃料电池、电解水、电解硫化氢、二氧化碳转化等）中高活性和高稳定性地运行，为苛刻条件下高稳定性和高活性催化剂的设计提供了新途径。基于这一概念，开发出整体式非贵金属“铠甲催化剂”，并将其应用到电解水中，解决了电解水中非贵金属催化剂活性低和稳定性差的双重挑战。在此基础上，成功研制出高性能、长寿命、低成本的电解水制氢制氧装置和系统，并实现其在工业绿氢和生命健康等领域的应用。

报告人简介

邓德会，研究员，博导，国家杰出青年科学基金获得者，国家重点研发计划首席科学家。从事能源小分子催化转化方面的基础科学和应用研究。原创提出“铠甲催化”概念，开发出高活性、长寿命、低成本“铠甲催化剂”，研制出高性能电解水制氢制氧系统并实现产业应用。在Science、Nat. Catal.、Nat. Nanotechnol.、Nat. Synth.等国际知名刊物上发表SCI论文100余篇，他引1.7万余次，申报国内外专利150余件。已承担科技部国家重点研发计划项目、基金委基础科学中心项目、基金委重大项目、中科院先导专项、英国bp公司、丹麦Topsoe公司、中触媒等多个科研项目。曾获中国科学院青年科学家奖（2022）、2020年度国家自然科学奖一等奖（第四完成人）、中国科学院青年五四奖章（2022）、中国化学会青年化学奖（2017）、国际催化大会青年科学家奖（2016）等荣誉。