近日，在 2024年10月19日至20日 于 武汉理工大学 举办的 第三届中国研究生“双碳”创新与创意大赛 中，我课题组研究生团队凭借项目 “链接高效人工光合成：分子催化材料的微波法固载创新” 荣获 三等奖。本项目围绕 CO₂光催化转化 展开，创新性地提出了 微波固载分子催化剂的策略，为光催化碳减排技术提供了新的思路。

大赛背景

中国研究生“双碳”创新与创意大赛 由教育部学位管理与研究生教育司指导，中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心主办，是国内“双碳”领域影响力最大的研究生赛事之一。大赛旨在推动 “碳达峰、碳中和” 目标的实现，促进 新能源、储能、碳减排、碳捕集与利用 等领域的创新发展。本届大赛以 “智慧双碳，创享未来” 为主题，吸引了全国众多高校的优秀研究生团队参赛，竞争十分激烈。

课题组参赛项目

本次获奖项目 “链接高效人工光合成：分子催化材料的微波法固载创新” 以 光催化CO₂还原 为核心，提出了一种 基于微波合成的酰胺键固载策略，有效提升了催化剂的 电子迁移能力、CO₂吸附能力和还原选择性，为可持续能源开发提供了重要技术支持。

研究亮点

• 创新催化剂设计
  • 采用 K掺杂聚合氮化碳（KPCN） 作为催化平台，结合 分子催化剂（CuPyQc, SCC） 构建 S型异质结，优化光生电子传输，提高催化活性。
• 微波固载策略
  • 通过 液相微波法，实现分子催化剂的 稳定固载，提高催化剂的长效稳定性，并减少载流子复合损失。
• 高效CO₂还原性能
  • 在 模拟太阳光照射 下，该催化剂的 CO产率高达 62.5 μmol·g⁻¹·h⁻¹，选择性接近100%，在多次循环实验后仍保持高效稳定性。

本研究提出了一种 可推广的微波固载催化剂构筑方法，为 新能源催化技术和“双碳”目标 的实现提供了新思路。

团队分工

• 衡明宇：负责 光催化剂的设计、合成与优化，通过创新性策略提升催化剂的活性和稳定性，为项目整体性能的提升奠定了坚实基础。
• 孙洁婷：运用 先进表征技术（XRD、SEM、XPS等），对催化剂的 结构、成分及光电性能 进行了深入分析，揭示了材料的 结构-性能关系。
• 纪禹含：系统深入地探讨了 催化机理与反应路径，从理论层面揭示了 关键反应步骤和影响因素，为项目研究提供了重要的科学依据。

研究意义与未来展望

本研究展示了 微波辅助固载分子催化剂 在 光催化CO₂还原 方面的巨大潜力，提出了一种低成本、高效率的催化剂设计思路。未来，该策略可应用于 人工光合成、光解水制氢、污染物降解 等领域，为 新能源与环境催化 研究提供更广阔的可能性。

此次获奖是对课题组研究方向和创新能力的认可。我们将继续深化研究，推动 光催化碳转化 技术的发展，为“双碳”目标的实现贡献力量！