本研究方向围绕 CO2、N2 和 O2等能源小分子光/电催化转化过程中的关键科学问题,开展催化剂可控合成与精准表征、反应机理及性能优化研究。在催化剂合成方面,充分发挥材料晶体结构的各向异性、利用载体-催化剂界面的结构匹配性以及空间限域效应等策略来调控生长动力学,探索固体合成的新理论、新方法。在催化剂精准表征和作用机制探究方面,围绕同步辐射发展先进原位、动态、高时空分辨的谱学和成像技术,开展催化过程时间/空间尺度上的研究,揭示表面化学动力学规律和催化体系的反应机理;在催化剂性能优化方面,系统调控材料的费米面态密度、带隙宽度、能级匹配度等来揭示催化剂结构与活性、选择性和稳定性的内在联系,为小分子活化研究提供理论与应用基础。