5月31日，中国科学院院士、厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室学术委员会主任孙世刚教授做客南开化学“伯苓讲座”，在八里台校区石先楼学术报告厅作了题为《电催化》的报告。化学学院院长陈军教授主持讲座，伯苓班全体同学以及学院其他师生参加报告。

近两个小时的报告内容分为四部分，内容详实，引人入胜；报告逻辑严密连贯，纲举目张；理论在前，科研在后，深入浅出，极具启发性。

首先，孙教授介绍了电催化的研究范围，以及电催化过程相对于其他能量利用方式所具有的优势。电催化研究范围广阔，涵盖能源、绿色催化、环境、材料、生物化学等多个研究领域，直接服务于各类基础和尖端行业。在物质转化方面，相比于一般的有机反应，电催化以电能代替氧化剂或还原剂，原子经济性好，更加符合绿色化学；在能量转化方面，相比于热机，燃料电池不受卡诺循环限制，具有能量转化效率高，低排放、污染更少、更可靠等多项优点，但铂催化剂却面临经济性和资源短缺性的双重挑战。同时，铂催化剂生产技术被国外垄断，要适用我国电池发展前景，开发我国自己的新一代催化剂结构和生产工艺迫在眉睫。所以，我们需要在保证寿命的情况下，提高催化剂效率。我们需要寻找催化剂的结构规律，以及探究催化中的分子反应历程。

接着，孙教授以氢氧燃料电池为例，讲解了电催化反应的物理化学过程和重要科学问题。催化剂直接决定燃料电池性能，我们需要设计更好的催化结构。我们的抓手，就是催化剂设计的构效关系，我们可以通过调节催化剂的化学结构、电子结构和表面结构去提高催化剂反映效率。我们也应该去了解反应物和催化剂表面的反应机理，从而调控反应路径，提高催化效率。

随后，孙教授介绍了一些提高催化剂效率的方法和策略。显然，我们可以通过细化铂颗粒在一定程度上提高催化剂的比表面积从而提高催化效率，但是之一途径受到两方面因素的限制。其一，随着铂颗粒的细化，部分表面结构无法形成，催化效率不增反降；其二，颗粒细化也会导致铂颗粒稳定性降低，无法耐受燃料电池中的化学环境。于是，孙教授介绍了自己的结构设计策略，通过减少铂原子的配位，增加反应活性位点所占比例，从而提高单位面积上的反应效率。随后又介绍了合成工艺的原理和方法。实验证明，该策略效果拔群。此外，还可以通过该策略设计合成其他金属催化剂或是通过进行各种掺杂修饰来调节反应性能。

最后，孙教授介绍了自己对于分子水平反应机理的研究思路和成果。为了提高效率，我们也应该探究电催化过程的分子反应机理，进一步实现反应路径的调控。但是传统的电化学表征手段提供的信息过于宏观和唯象，而我们需要的分子层面的信息，孙教授结合甲酸电氧化和1，3丁二醇电氧化两个案例，介绍了自己开发并应用的原位红外电化学分析技术，解释了功能碳氧化脱羰导致催化剂中毒的科学现象，成功指导了催化剂的掺杂调控方案。

孙教授常年从事《物理化学》教学工作，报告逻辑清晰，令人叹服，同学们受益匪浅。提问环节上，同学们分别就高阶晶面结构的稳定性与合成技术、催化剂掺杂调控、电化学原位红外表征等内容和孙教授展开了交流，一问一答之中，大家又增进了对本讲座内容的理解。报告在温馨而热烈的氛围中接近尾声，陈院长讲述了自己在电化学中的成长之路，虽然强手如云，但也不要轻易放弃自己的兴趣和热爱；孙教授嘱咐大家，一定不要忽视基础理论的学习，只有把基础打牢，才能够做成好的学术研究。

伯苓讲座是化学学院创新型化学人才培养模式探索与实践的一个重要举措。从2013年起，固定安排在每月的最后一个周五晚上，由国内外顶级化学家为化学伯苓班的本科生作学术报告，分享科研体会，开拓学术视野，激励学生树立长远的人生目标并为之努力。

报告人简介

孙世刚，中国科学院院士、国际电化学会会士、英国皇家化学会会士，中国化学会副理事长，固体表面物理化学国家重点实验室学术委员会主任。1982年初毕业于厦门大学化学系（77级），1986年9月年获巴黎居里大学授予法国国家博士学位。在法国科研中心界面电化学研究所做一年博士后，1987年底回国工作。现为厦门大学化学系教授、固体表面物理化学国家重点实验室研究员，博士生导师。长期从事电催化、表面电化学、谱学电化学和能源电化学（燃料电池、二次电池）研究。迄今发表SCI收录论文550余篇，他引2万余次（单篇最高他引2600余次）。获发明专利授权14项（含1项国际发明专利）。主编出版Elsevier英文科技著作“In-Situ Spectroscopic Studies of Adsorption at the Electrode and Electrocatalysis” 、化工出版社《电催化》和《电催化纳米材料》专著。获第二届国家级教学名师奖，中国电化学会首届“中国电化学贡献奖”、中国光学学会和中国化学会“中国光谱成就奖”、国际车用锂电池协会“终身成就奖”，中法化学讲座奖，国际电化学会 “Brian Conway”奖章。作为第一完成人获教育部自然科学奖一等奖，国家自然科学奖二等奖。主持完成1995年度国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目、国家“973”计划课题等重要科研项目。目前担任国家自然科学基金委“界面电化学”创新研究群体学术带头人、主持国家重大科研仪器设备研制专项“基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置”。担任Journal of Electroanalytical Chemistry, Functional Materials Letters, ACS Energy Letters, Journal of Solid State Electrochemistry, Electrochemical Energy Review, National Science Review, International Journal of Analytical Chemistry和《应用化学》等学术刊物编委， Electrochimica Acta，《化学学报》，《化学教育》和《光谱学与光谱分析》副主编，《电化学》主编。 孙教授课题组主页：http://www.sungroup.ac/