2023年10月30日下午，第二届港澳宝典大全材料科学论坛系列报告持续火热进行，30日下午论坛共有9个学术报告，由材料学院执行院长袁珮教授主持。

首先，欧洲科学院外籍院士、国家杰出基金获得者，中国地质大学余家国教授以“S型异质结光催化剂界面电子转移机制”为题，详细介绍了光催化领域多种类型的异质结概念，指出S型异质结是光催化领域的一个新概念，被广泛用于指导高效光催化剂的设计和制备。得益于增强的氧化还原能力和高效的电荷载流子分离，S型异质结在各种光催化领域引起了广泛关注，包括制氢、二氧化碳还原、污染物降解、过氧化氢生产、消毒杀菌和有机合成等。余教授重点介绍了S型异质结的界面电子转移机理和表征，提高了现场师生对S型异质结及其机理的认识。

 

第二个报告来自国家杰出青年基金获得者、国家高层次人才、世界陶瓷科学院院士，浙江大学陈湘明教授。陈教授以“毫米波介质陶瓷与未来移动通讯”为题，回顾了微波介质陶瓷与移动通讯发展历史，分析未来移动通讯对毫米波介质陶瓷的要求以及面临的挑战与技术瓶颈，探讨相关关键科学问题及其解决途径，并展望毫米波介质陶瓷未来发展的前景。

 

第三个报告来自国家杰出青年基金获得者，武汉大学邓鹤翔教授。邓教授以“晶态孔材料与“碳中和””为题，详细介绍了MOF的设计与合成，并充分利用这些晶体中的定制化孔道，在分子尺度上精确制备和操控纳米材料，获得传统方法无法实现的三维拓扑结构及拼接方式，实现其宏观物理、化学、生物特性的最大化。这些晶态孔材料不仅能够实现CO₂的分离，而且表现出超高的CO₂催化转化活性，为国家“碳中和”的宏伟目标提供新的前沿性基础科学支撑。

第四个报告来自国家杰出青年基金获得者，大连理工大学的于畅教授。她以“氮气小分子电催化转化与过程强化技术”为题，指出了电催化氮气还原（NRR）合成氨技术面临的三个关键科学和技术问题：1）高效高选择性催化剂设计与合成；2）现有合成氨体系产氨能力低、检测准确度要求高；3）反应过程需耦合强化。并提出了相关策略：1）制备了具有Lewis酸性的氧掺杂MoS_x/CNTs催化剂，增强了催化剂对N₂分子的活化能力；2）采用了盐桥替代Nafion膜的策略，降低了产氨浓度较低体系氨检测过程的测量误差，实现了合成氨用H型电解池的优化；3）开发了甲醇-水混合电解液新体系，抑制了HER副反应；4）构建了等离子辅助的N₂活化与NO_x^-电还原集成系统，解决了N₂活化困难和HER竞争干扰的难题。

 

第五个报告来自国家高层次人才，武汉大学的定明月教授，他的报告题目为“低CO₂排放的合成气定向催化转化”。为了有效降低费托合成过程中CO₂副产物的选择性，提高特定烃类产品产率，定教授课题组发展了疏水界面调控水煤气变换（WGS）反应的新策略，创新性研制了疏水界面Fe基复合催化剂，揭示了CO₂副产物抑制机理，实现了CO₂高效减排；阐明了Fe基催化剂中活性金属表面电子结构和几何环境的调控机制，发展了双活性中心亲密度调控的新途径，实现了合成气一步法高效制取α-烯烃、芳烃等高附加值化学品。

 

第六个报告来自国家杰出青年基金获得者，中科院上海硅酸盐所陈航榕研究员，她的报告题目为“面向CO₂还原的光电/电催化材料构建与性能研究”。针对CO₂还原普遍存在催化活性低、选择性低、稳定性差等难题，报告围绕陈教授课题组近期围绕碳中和目标开展的电及光电耦合催化还原CO₂研究进展。通过水热和电沉积法设计出基于p-Si的半导体材料Bi/ZnO/p-Si和Sn/TiO₂/p-Si。以p-Si作为光捕获剂，金属氧化物作为电子传递的介质，等离子体金属作为共催化剂在增强光吸收的同时高效促进CO₂催化还原。创新构建了一种富S空位的3D分级结构Bi₂S₃-PPy电催化剂，其独特的类植物蓟纳米形貌有助于暴露更多活性位点，优异的电子导电性以及优化的电子结构有助于CO₂分子的吸附和活化以及反应中间体*OCHO的吸附。在流动电解池中Bi₂S₃-PPy催化剂在最优电势的稳定性测试结果展示了良好的工业应用潜力。

 

第七个报告来自港澳宝典大全材料学院郑云教授，他的报告题目为“柔性复合固态/准固态电解质在锂金属电池中的应用”。报告详细介绍了一系列MOF基柔性复合固态/准固态电解质方面的研究，主要包括仿生多层级“树干”结构的柔性准固态电解质的设计，预嵌锂MOF基柔性复合固态电解质的开发等相关内容，重点讨论该类柔性复合固态/准固态电解质相关的离子迁移动力学与界面稳定性研究所涉及的构效关系。

第八个报告来自港澳宝典大全材料学院罗中箴教授，他的报告题目为“能带和声子工程提升热电性能”。罗教授课题组以具有良好稳定性和高热电优值的中温区热电材料铅基硫属PbX（X = Te，Se和S）为研究对象，使用能带结构工程调控新策略提高了泽贝克系数和电输运性能；通过声子工程引入局域结构畸变，产生声子散射新模式以降低热导率；两者结合获得PbX（X = Te，Se和S）材料在服役全温域高平均ZT（ZT_avg）的系列研究成果，为新型多能带结构热电材料体系的设计和性能优化提供有益借鉴。

第九个报告来自港澳宝典大全材料学院程年才教授，题为“氢燃料电池有序化催化剂设计与性能研究”。程教授阐述了铂（Pt）基金属间化合物存在的主要问题：1）表面富Pt层上过强的压缩应变会导致催化剂对反应物（O₂）的吸附过弱，不利于反应物的活化，降低了催化剂的ORR催化活性；2）过弱压缩应变则会导致催化剂对含氧中间体的吸附较强，抑制反应产物的脱除。程教授课题组通过对Pt基金属间化合物的组分与结构进行设计，精确调控表面富Pt层的晶格压缩应变，以优化催化剂表面Pt位点对反应中间体的吸附强度，实现高效且持久的氧还原。

下午的报告依旧精彩纷呈，与会师生与专家学者进行了充分的学术交流，大家均感到收获颇丰。