向中华:教授
针对燃料电池应用的铂替代催化材料开发中的两大关键科学问题:分子结构与催化性能的精准控制;宏量制备多相反应过程的分子混合和传质强化。在多尺度模型理论的指导下,采用刚性富芳环单体,通过不可逆动力学C-C偶联,创制了四十余种新型先进多孔准有序共价有机聚合物(Covalent organic polymers: COPs)。通过分子模型化精准设计与功能化,实现了高稳定、多维、多功能新型能源材料的分子精准调控。提出了以非贵金属基的COP模板分子调控制备高效氧还原电催化碳材料新思路,实现了氧还原电催化活性的定向调控。利用超重力过程强化技术,快速实现了COP合成中催化剂、反应单体与溶剂间的分子级均匀混合,解决了传统合成方法相间缓慢混合与传递难题,宏量制备出卟啉基高效氧还原COP材料,为面向燃料电池应用的新型先进COP材料产品工程提供了科学与工程基础。