氢能与燃料电池领域的前行者
报送单位:南京大学 推荐单位:南京大学

支撑项目(平台):南京大学物理学院,江苏省纳米技术重点实验室

参与单位:南京大学

所属学科:物理学,材料科学与工程

主要贡献者:邹志刚

成就简介:南京大学环境材料与再生能源研究中心以中国科学院院士、发展中国家科学院院士邹志刚为学科带头人,在太阳能可见光催化、燃料电池为主的能源与环境材料的设计理论、核心制备和应用方面做出了系统性、原创性的重要成果。

  南京大学环境材料与再生能源研究中心于2003年成立,以邹志刚教授为学科带头人。中心是多学科交叉的新型可再生能源与环境友好材料研究机构,在新一代光催化材料、新型太阳能电池、氢燃料电池关键材料等能源与环境材料的设计理论、核心制备和应用等方面做出了系统性、原创性的成果。学科带头人邹志刚现任南京大学“长江学者”特聘教授,中国科学院院士,发展中国家科学院院士,连续4年入选材料科学领域高被引学者,是材料领域具有国际影响力的学术带头人。
  截止2018年,中心共发表SCI论文500余篇,被SCI他引2万余次。获中国发明专利70余项、美国发明专利1项、日本发明专利2项;获国家省部级奖项8项,承担两届国家重大基础研究计划973项目、国家高技术研究发展计划863项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金中日合作项目、科技部国际合作重大项目、科技部重大仪器专项、教育部科学技术研究重大项目等多项科研项目。
  中心针对氢能绿色制造这一国际难题,首创可见光响应光催化产氢材料,将太阳能可利用范围从4%提升至47%。成果发表在Nature,被誉为“里程碑式的突破”。国际跟随研究有59个国家,800余个机构,为太阳能氢能转换开启了新时代。针对太阳能产氢效率的国际共性问题,首次提出纳米异质结光催化新材料体系,率先实现高效光催化分解海水制氢。将太阳能产氢效率从不到1%大幅度提升至8%,是目前国际最高效率。因此荣获2012年江苏省科学技术奖一等奖和2014年国家自然科学二等奖。
  为了解决过度碳排放的国际重大难题,率先模拟植物光合作用,利用光催化反应将CO2转化成碳氢燃料,实现了碳的绿色循环,开拓了获取非化石燃料的碳中和新途径,为治理和利用CO2提供新技术。Nature China称赞该成果是“保护环境一箭双雕的方法”,获2016年江苏省科学技术奖一等奖。
  针对巨毒、量大、其他环境净化技术无法处理的多环芳烃等难降解污染物的关键技术问题。设计制造具有自主知识产权、日处理量达20吨的光催化污水处理设备。针对军用装备密闭空间大气污染严重,核生化特种污染难消除等难点,将光催化技术应用于我军化学毒剂消除、特种污水治理及特种化学土壤污染修复中,获得军方高度好评。
  中心多年来在可见光响应型光催化材料、太阳能制氢以及氢能高效利用方面取得系列创新成果及产业化发展,7项发明专利成功实现产业化转化,技术转让费达1亿6千万元人民币。相关产品荣获2012年第七届国际发明展金奖、2018年获第46届日内瓦国际发明展览会金奖和阿卜杜拉国王大学特别奖。