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圖1. 發(fā)展并揭示第六族金屬硫化物氫能材料及其催化機(jī)理：（A）精準(zhǔn)制備硫化物氫能納米點(diǎn)的代表性示意圖；（B）硫化鎢納米點(diǎn)和（C）硫化鉬納米點(diǎn)。

圖2. 構(gòu)筑第六族金屬硫化物陣列負(fù)載型異質(zhì)結(jié)氫能材料體系：（A）構(gòu)筑硫化物陣列負(fù)載型異質(zhì)結(jié)氫能材料的代表性示意圖；（B）陣列負(fù)載氫能材料電鏡圖；（C）硫化鉬/釕異質(zhì)結(jié)電鏡圖;（D）硫化鎢/鎳@氧化鎳異質(zhì)結(jié)電鏡圖和（E）陣列負(fù)載型異質(zhì)結(jié)氫能材料的制氫示意圖。

圖 3. 揭示活性位演變過(guò)程及穩(wěn)定機(jī)制：（A）陣列負(fù)載型催化材料的全電解水示意圖；（B）陣列負(fù)載硫化鉬/釕異質(zhì)結(jié)的水電解機(jī)理解析；（C）釕（銥）摻雜鎳釩水滑石的水電解機(jī)理解析和（D）鎳、鐵和鋅三元金屬氫氧化物的原位拉曼光譜解析、缺陷產(chǎn)生過(guò)程、活性位中心及機(jī)理解析。

　　團(tuán)隊(duì)利用表面活性劑具有降低水溶液表面張力和液體-蒸汽水界面能壘及減弱材料團(tuán)聚驅(qū)動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了硫化物納米點(diǎn)氫能材料的液相超聲剝離，發(fā)展了一種硫化物納米點(diǎn)氫能材料的普適性快速制備方法，突破了傳統(tǒng)硫化物納米點(diǎn)制備的局限性，引領(lǐng)了硫化物納米點(diǎn)材料的發(fā)展與應(yīng)用。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用陣列材料所獨(dú)具的高導(dǎo)電性、高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、高活性面積提高活性位點(diǎn)利用率及擴(kuò)散傳質(zhì)性能等優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新性提出以陣列材料為載體合理設(shè)計(jì)和調(diào)控異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的策略，實(shí)現(xiàn)了電子離子在界面處的快速轉(zhuǎn)移，構(gòu)筑出第六族金屬硫化物陣列負(fù)載異質(zhì)結(jié)氫能材料體系，推動(dòng)了陣列負(fù)載型催化材料在能源領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)催化材料表界面的化學(xué)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行深入研究，揭示了活性位點(diǎn)的反應(yīng)特性，確定了催化材料的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系，最終闡明了催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)立足于化學(xué)和材料學(xué)科前沿，以國(guó)家重大戰(zhàn)略需求-氫能為牽引，開(kāi)展跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的能源電化學(xué)研究，在催化材料（異質(zhì)結(jié)、應(yīng)變、缺陷等）、理論和實(shí)踐方面取得了系統(tǒng)性創(chuàng)新研究成果。

　　納米催化技術(shù)作為前沿交叉學(xué)科的重要突破點(diǎn)，正在能源轉(zhuǎn)型、環(huán)境治理和生命健康等領(lǐng)域展現(xiàn)出變革性潛力。潔凈氫能在實(shí)現(xiàn)能源安全和"雙碳"戰(zhàn)略目標(biāo)的過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，作為氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)支撐，催化劑性能直接決定著整個(gè)行業(yè)的發(fā)展水平。通過(guò)開(kāi)發(fā)負(fù)載型催化材料的規(guī)模化制備工藝，不僅能夠有效推動(dòng)綠色制氫技術(shù)的進(jìn)步，還將顯著提升燃料電池性能和工業(yè)催化效率，為相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用創(chuàng)造更廣闊的發(fā)展空間。(科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)處）