4月24日，应学院邀请，北京理工大学赵扬研究员、赵飞教授，清华大学程虎虎研究员，北京化工大学胡传刚教授为我院师生作题为“微小型能量存储器件研究”、“可持续水处理技术中的凝胶化学”、“石墨烯调控及水诱导能源器件研究”和“先进碳基材料合成与催化应用”线上学术报告，我院相关师生参加了报告会。报告由我院副院长（主持工作）曹治国主持。
赵扬研究员首先介绍了微小型能量存储器件的发展历程、目标和应用前景，以及在微型储能器件设计中遇到的关键挑战。随后赵扬研究员以课题组在该领域的近期研究成果为例，系统介绍了从二维平面到三维结构微型储能器件的制备设计原则、思路，以及研究过程中遇到的问题与解决方案。特别是介绍了课题组通过后期收缩辅助的微型器件设计理念，利用器件材料自身尺寸缩小的特性制备了系列微型储能器件，分析了该工艺方案的优势。同时指出该类器件可以通过优化喷涂和收缩过程，实现集成储能器件的高效、快速制备。在报告最后，赵扬研究员就微小型能量储存器件研究方向未来的发展和应用前景做了详细分析和展望。
赵飞教授在报告中首先指出由于水资源的过度使用和严重污染，清洁的饮用水源在过去的数十年间快速萎缩，人类面临着越来越为严重的世界性的水资源短缺。赵飞教授介绍水凝胶分子结构的设计原理和策略，探究了不同结合状态水分子在太阳能蒸发中的特性，系统分析了氢键作用对水在凝胶中输运过程的影响和调制规律。同时指出可通过理性设计水凝胶的交联度、骨架结构、官能团类型等特征，特异性滤去水体可挥有机物，从而实现在不同类型污水中简便、廉价地获取淡水资源，该类方案不仅降低水处理能耗，同时有效避免了传统水处理中的二次污染问题。最后，赵飞教授展望了凝胶化学在太阳能驱动的可持续性污水净化技术中应用前景和相关挑战。
程虎虎研究员在报告中首先介绍了石墨烯类材料在能源器件领域的广泛应用，分析了石墨烯的缺陷调控技术和三维石墨烯组装策略。同时以课题组最近的研究成果为例，介绍了课题组以石墨烯为自组装体为基底，通过水分子在空气中的自发吸附和相反电荷离子的诱导扩散，可在在低相对湿度条件下产生较高输出电压，同时通过顺序对准堆叠策略制备了大面积集成发电器件，从而实现了全天候条件下的水汽驱动发电，并可为不同储能器件或电子元件供电。此外，程虎虎研究员也介绍了课题组借助在水汽和激光驱动下的机械能输出器件的设计思路和相关研究进展，并对水汽驱动下的电能和机械能转化器件的发展和应用前景做了具体展望。
胡传刚教授在报告中首先介绍了石墨烯、碳纳米管、石墨炔等多类碳材料的缺陷调控策略以及在不同催化领域的应用背景。同时从活性中心调控、功能组装以及多功能集成器件三个方面介绍了课题组的近期研究工作。以课题组最新的研究成果为例，介绍了非金属金属掺杂碳材料的设计、制备及功能调控的一般策略，及其作为双功能或者多功能催化材料，在二氧化碳、氮气偶联还原反应和锂-二氧化碳储能器件中的应用。最后胡传刚教授在报告中系统展望了不同非金属掺杂碳基催化材料在环境、能源相关电催化、光催化、高级氧化等领域的应用前景。
报告会结束后，赵扬、程虎虎、赵飞、胡传刚四位专家就与会师生提出的相关问题进行了详细的解答同时展开了深入的讨论与交流。
（环境学院 陈晨 武大鹏）