一、實驗室概況
實驗室依托澳门尼威斯人网站8311材料科學與化學工程學院所屬的“材料科學與工程”一級學科博士學位授權點和“高分子化學與物理”二級學科碩士學位授權點，以及“材料化學”、“無機非金屬材料工程”、“高分子材料與工程”和“材料物理”四個本科專業。其中無機非金屬材料工程專業為中國工程教育認證專業和國家一流專業，高分子材料與工程專業為國家特色專業、省一流專業、中國工程教育認證申請受理專業，材料化學專業為省一流專業、中國工程教育認證申請受理專業。
實驗室在國内較早開展CO2資源化利用和能源催化材料的研究工作。近年，實驗室面向“碳達峰”和“碳中和”國家戰略發展需求，先後開發了系列晶态多孔基高效光/電催化CO2還原産能催化劑，特别是開發了系列對工業尾氣濃度（15%左右）下CO2捕獲與原位催化轉化材料，明确了低CO2濃度下催化材料對CO2的富集和還原機制，為CO2的資源化利用奠定了研究基礎。
實驗室以服務“碳達峰”和“碳中和”為目标，針對我省對CO2資源化利用的技術需求，從CO2吸附和轉化材料的設計、制備與機制等方面基礎研究入手，從解決CO2資源化利用技術瓶頸背後關鍵科學問題出發，取得了系列創新性研究成果和具有自主知識産權的發明專利成果。實驗室先後在國際化學和材料科學領域頂級期刊J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，ACS Energy Lett.，Appl. Catal. B-Environ.，J. Mater. Chem. A等發表高水平論文100餘篇，其中高ESI被引論文8篇，授權發明專利20項。通過技術積累，目前實驗室正與大唐電力集團⏭➰開發煙爐尾氣中CO2吸附與轉化關鍵材料，與肇東天時化工⏭➰開展低濃度CO2捕獲與催化材料研究工作，為我省綠色經濟的發展提供科技服務。
CO2資源化利用與能源催化實驗室研究方向服務于習近平總書記于2020年提出的“二氧化碳排放力争于2030年前達到峰值，努力争取2060年前實現碳中和”的目标與願景，面向《黑龍江省國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》和省委省政府确定的重點任務，圍繞省委建設“六個強省”的中新材料和新能源領域的科學和技術需求。本實驗室相關研究方向對上述領域發展與方向決策能夠提供科學有效的理論支撐。
二、組織結構
學術委員會主任：蘭亞乾 教授 華南師範大學
實驗室主任：張鳳鳴 教授
三、主要研究方向
實驗室堅持科技創新，注重多學科交叉，圍繞CO2資源化利用中前沿科學問題，面向國家對“碳達峰”和“碳中和”發展戰略需求，結合本省發展實情，專注CO2還原和能源催化材料的設計與開發，形成了四個特色研究方向。
研究方向一：光/電催化低濃度CO2還原産能
學術帶頭人：張鳳鳴
設計合成高效光/電催化CO2還原催化材料，通過對催化劑結構設計，實現對異相催化體系的表界面和催化活性位點的調控，提高對低濃度CO2催化反應活性和催化選擇性，結合原位表征技術和理論計算明确催化反應機理和構效關系。
（1）人工光合成CO2還原産能
（2）電催化CO2還原産能
（3）光電催化CO2還原産能
研究方向二：光熱協同催化CO2還原研究
學術帶頭人：燕紅
通過結構設計與調控，以及局域等離子共振作用的調節，拓寬催化劑光吸收範圍、提高光熱效率、調控熱電子活性，實現更加高效的光熱協同催化CO2還原産能。
（1）非貴金屬基光熱催化CO2還原催化劑研究
（2）表面等離子共振光熱協同催化CO2還原催化劑研究
研究方向三：氫能綠色制備及大分子化合物降解産能
學術帶頭人：胥煥岩
以光能、光伏技術獲取的電能為動力，在催化劑的作用下高效将水分解制取氫能；通過催化劑的結構設計與調控，實現在光/電催化下将木質素等生物質、廢棄潤滑油等大分子轉化為動力燃料。
（1）光/電催化分解水産氫
（2）大分子化合物可控降解産能
研究方向四：催化機理與機器學習優選催化劑
學術帶頭人：張桂玲
利用理論計算和分子模拟，研究CO2還原機理；利用全自動化篩選方法，結合機器學習和DFT計算，自動⚜⭐〰✝催化劑的各種表面活性位點對CO2及H的吸附能、給出最優結構模型，從而預測具備高反應活性的CO2還原催化劑，并實驗合成目标催化材料。
（1）CO2還原催化機理研究
（2）機器學習預測與遴選晶态多孔框架基光/電催化CO2還原催化
（3）機器學習遴選雙金屬協同催化、串聯催化反應模型結構