明日直播 | 第17期CCS Chemistry 聚焦论坛——二氧化碳捕获与转化专场

CCS Chemistry 聚焦论坛（Spotlight Symposium）是中国化学会旗舰期刊CCS Chemistry创办的高质量学术交流平台，旨在聚焦化学的特定领域或主题，促进该领域的深入讨论和知识分享。目前，CCS Chemistry聚焦论坛以线上/线下形式已成功举办16期。

为应对全球气候变化，各国纷纷加快减碳技术的研发，以减少大气中二氧化碳的浓度。采取从源头减少二氧化碳排放并直接从大气中捕获二氧化碳的策略，成为应对二氧化碳浓度上升的有效途径之一。另外，研究人员也尝试将捕获的二氧化碳转化为高附加值的化学品和燃料。近年来，二氧化碳捕获与转化领域的研究成果丰硕，新材料、新催化剂及新工艺不断涌现，但在催化材料设计、反应机理解析、工艺优化及规模化应用等方面仍面临挑战。CCS Chemistry持续关注二氧化碳捕获与转化的前沿进展，并于2024年第12期特别推出“二氧化碳捕获与转化”专辑。

第17期CCS Chemistry 聚焦论坛以“二氧化碳捕获与转化”为主题，将于4月28日下午以线上直播形式举办。CCS Chemistry 主编张希院士邀请香港中文大学宋春山教授、天津大学巩金龙教授、华南师范大学兰亚乾教授、中国科学院化学研究所康欣晨研究员，围绕二氧化碳捕获与转化的前沿技术、关键挑战及产业化前景，分享最新科研突破，展望未来发展方向。诚邀您观看直播并与报告人互动交流。

论坛时间

2025年4月28日（星期一）下午14:00-16:00

论坛主持

张希 院士

CCS Chemistry 主编 /

清华大学 教授 / 吉林大学 校长

报告嘉宾

宋春山 教授

香港中文大学

报告题目

利用二氧化碳构建化学品及燃料的可持续供应链助力碳中和

There are great needs to develop a sustainable supply of chemicals and fuels. Global societies still rely heavily on carbon-based primary energy (~80%) from the fossil and natural resources for the transportation and industrial manufacturing along with residential and commercial heating. Reaching carbon neutrality with net zero carbon dioxide (CO2) emissions has become globally important in the 21st century but still very challenging. On the other hand, if we could develop chemicals, fuels, organic and inorganic materials from CO2 and water using renewable energy, we may be able to create a new, green and sustainable supply chain that allows the global societies to continue economic development based on the fuels, chemicals and materials all made from CO2 and H2O with renewable energy while reaching carbon neutrality. We will discuss the capture and separation of CO2 using novel approaches (including solid “molecular basket” sorbents) and chemical conversion of CO2 based on catalysis and non-thermal plasma catalysis and outline the progress through research and pilot-scale development in our laboratory since 1990s and related R&D worldwide.

巩金龙 教授

天津大学

报告题目

可再生能源驱动的二氧化碳催化转化与利用

可再生能源驱动的CO2催化转化是实现“碳中和”的关键技术路径之一。天津大学新能源化工团队聚焦该领域，围绕反应机制解析、催化剂及电极设计、反应器构建及系统集成开展了系统的研究。在太阳能直接驱动的光/光电催化体系中，通过能带调控与量子限域策略，提升了光生电荷的利用效率，提升了CO2还原反应中间体的选择性吸附与目标产物的生成效率。在此基础上，通过疏水界面及反应器设计，打破了传统光/光电催化体系的传质瓶颈，显著提高了反应选择性和稳定性。除太阳能的直接驱动的系统外，绿电驱动下的电催化转化路径，能够进一步提升系统的能量利用效率。在电催化体系中，依托理论计算与动力学实验，明确了生产C1和C2+产物的反应路径与决速步骤，并指导开发了多种结构可控、电子构型优化的高效催化剂。结合微环境调控技术，设计了具有高传质性能的气体扩散电极，突破了高电流密度下的局部CO2浓度限制。为推进相关技术的应用，团队通过系统集成建立了光伏供电与电催化CO2还原系统的能量匹配模型，构建了膜电极反应电堆与自动控制系统，实现了大电极面积条件下的高能效和高稳定运行，并在实验平台中初步实现了光伏驱动CO2制多碳产物的连续生产。相关研究成果为推动可再生能源驱动CO2绿色转化技术从基础探索迈向工程化应用提供了重要支撑。

兰亚乾 教授

华南师范大学

报告题目

异基元分子结光催化剂

在人工光合成领域，实现可见光驱动下以水作为牺牲剂的CO2光还原是最具有挑战性的光催化反应之一。因此，设计和合成有效的光催化剂是至关重要的。近五年来我们课题组设计合成了一系列氧化-还原分子结人工光合作用催化剂。1、合成氧化-还原型共价键框架，多组分协同实现光合作用的人工模拟；2、合成氧化-还原型配位金属有机框架，利用明确单晶结构, 探索光生电荷新型传输模式, 确定分子级构效关系；3、设计多功能光-有机催化体系, 光催化CO2转化-串联有机催化生成高附加值产品。为构筑高效稳定的晶态人工光合作用催化剂提供了新的策略。

康欣晨 研究员

中国科学院化学研究所

报告题目

溶剂调控电催化反应热力学和动力学

电催化反应主要发生在电极/电解液界面，溶剂在该界面体系中扮演着多重关键角色。作为反应介质，溶剂不仅能够调控电极界面微环境，更能直接参与反应的质子和电子传递过程，从而显著影响反应的热力学和动力学行为。从溶剂工程的角度出发，系统探究了溶剂性质对电催化反应的调控机制：通过溶剂体系设计改变离聚物分子构型，进而调控电极表面的中间体吸附行为和氢键网络结构；构建多元溶剂体系以改变双电层中的离子排布特性，实现对反应过程中吸附、扩散及传质等关键步骤的精准调控；通过电解液体系设计介导反应过程中的质子-电子协同转移过程，实现反应路径的选择性调控。本报告将重点阐述溶剂体系设计如何通过调控离聚物构型、优化双电层结构、介导电荷转移等途径实现对电催化反应路径的精确控制，并建立普适性的溶剂效应理论框架，为高效电催化剂的设计提供新思路。

论坛日程

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CCS Chemistry 于2019年创刊，是中国化学会自建平台、自主创办的旗舰期刊。创刊以来，CCS Chemistry始终秉持“创建我国自主的世界一流化学期刊，发表对化学领域具有真正影响的杰出研究成果”的初心和目标，在国内外化学同行持续不断地关注、支持和帮助下，投稿量逐年攀升，陆续被Scopus、CAS、DOAJ、ESCI、CSCD等数据库收录。欢迎大家选择CCS Chemistry发表有创新性和新颖性的研究成果！

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中国化学会

Chemsoc

原标题：《明日直播 | 第17期CCS Chemistry 聚焦论坛——二氧化碳捕获与转化专场》

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