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新闻信息
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科研进展
化工系刘凯、王保国团队合作在超分子策略构筑动态纳米孔道实现高效离子传导
近日，清华大学化工系刘凯副教授、王保国教授团队联合莱斯大学研究团队，提出了一种利用超分子主客体化学在聚合物膜中构筑动态纳米孔道的新策略。研究团队将刚性大环分子葫芦[7]脲（CB[7]）与阳离子聚合物通过非共价相互作用进行共组装，在不改变聚合物主链化学结构的前提下，获得了兼具高离子传导性与优异力学稳定性的阴离子传导膜，为电化学能源器件提供了新型膜材料平台。阴离子传导膜是碱性电解水制氢、燃料电池、CO₂电化...
06.182026
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科研进展
化工系骞伟中、崔超婕团队在合成气制烯烃研究领域取得新进展
合成气直接制备烯烃技术是近年来国际上新兴的催化技术路线，旨在通过多功能催化剂将合成气制甲醇及甲醇制烯烃等功能集成，以缩短流程、节约投资、降低物耗及能耗，对于我国现代煤化工的高质量发展意义重大。2022年以来，该技术被国家发改委、工信部多次发文倡导大力发展。通常，烯烃合成要求原料中H2/CO（氢碳比）>2，导致煤基合成气在水煤气变换工段的CO2排放量很大。另外，原料中的氢元素与氧元素很大程度上生成了水，相当于...
10.312025
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科研进展
化工系张强团队合作在固态电池聚合物电解质研究领域取得进展
面向电动汽车、电动飞行器、人形机器人等前沿领域对动力系统提出的高能量、高安全需求，开发兼具高能量密度和优异安全性能的电池器件已成为当前储能领域的核心挑战。固态电池凭借其高能量密度和本征安全潜力，被广泛视为下一代二次锂电池的重要发展方向。尤其是以富锂锰基层状氧化物作为正极材料的固态电池体系，展现出实现能量密度突破 600 Wh kg−1 的潜力。然而，固态电池在实际应用过程中仍面临两大界面难题：其一，固-固材...
09.252025
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科研进展
化工系张强团队在低锂含量固态电解质智能发现方面取得进展
无机固态电解质是发展高安全、高能量密度固态电池的关键材料。近年来，其离子电导率和综合性能持续提升，但许多无机固态电解质的锂含量明显高于常规液态电解液，而这些锂承担离子传导功能，通常不直接贡献电池容量。锂资源并非地壳中真正“稀少”的金属，而是经济可开采储量高度集中且与爆发式增长的电池需求之间存在结构性错配。当前全球约88%的锂消费流向电池领域，而资源储量却集中在少数国家，新矿山开发周期平均长达十余年...
11.052026
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科研进展
化工系王笑楠回顾机器学习赋能化工材料研发十年进展
10月28日，清华大学化学工程系副教授王笑楠应邀发布综述文章，回顾了机器学习赋能材料研发领域的重要进展，并结合催化剂和聚合物研究，探讨人工智能如何推动化工材料研发从性质预测走向实验发现与可靠应用。化工材料的组成、结构与加工条件构成了庞大而复杂的探索空间。文章梳理了过去十年的三个重要进展：共享数据与结构表征模型拓展了材料性质预测的能力，生成模型与主动学习推动研究从筛选候选材料走向主动引导探索和自主实...
11.032026
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科研进展
化工系唐军旺团队合作实现甲醇高选择性制甲醛并副产绿氢
甲醇是C1化工和煤化工最重要的中间体，其中全球大约1/3的甲醇用于生产甲醛。目前工业甲醛生产主要依赖Formox甲醇氧化路线，通常需要250～400 ℃的反应温度，并依赖外加氧气，存在能耗较高、热管理要求高以及产生大量废水等问题。另一方面，传统甲醇制氢主要采用蒸汽重整路线，通常需要200～350 ℃的反应温度，同样面临能耗较高和副产COx等问题。若通过甲醇直接脱氢（CH3OH → HCHO + H2），可在无需外加氧气的条件下，将甲醇中...
10.232026
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科研进展
化工系陆奇团队合作实现常温常压下甲烷高选择性部分氧化
近日，清华大学化工系陆奇团队与合作研究者在甲烷温和转化研究中取得新进展。团队以商品铜粉和氧气构建稀硫酸水相反应体系，在常温常压下将甲烷高选择性转化为硫酸单甲酯（CH3OSO3H）和甲醇，并揭示了硫酸氢根通过表面吸附及捕获甲基中间体抑制过度氧化的作用，为甲烷在温和条件下的选择性转化提供了新的研究思路。甲烷是天然气的主要成分，也是制备高附加值化学品的重要碳资源。然而，甲烷分子的碳氢键稳定，难以在温和条件下...
10.162026
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科研进展
化工系魏飞、陈晓团队在超大孔沸石分子可及性研究中取得进展
沸石是一类具有规则微孔结构的晶态多孔材料，广泛应用于石油化工、吸附分离和催化等领域。传统工业沸石的孔口由12元环或更小的环结构构成，在处理大尺寸烃类、生物质衍生分子等复杂原料时，容易受到分子扩散和活性位可及性的限制。近年来，孔口大于12元环的超大孔沸石不断涌现，为大分子的传质和转化提供了新的材料基础。然而，对于真实的有限尺寸晶体而言，晶体学意义上的“大孔”是否意味着分子能够顺利进入并占据这些孔道，...
10.102026
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科研进展
化工系张如范课题组提出光热调控材料的化学产品工程设计新范式
光热调控材料能够通过调节材料对太阳辐射和热辐射的响应，实现对光与热的协同管理，在建筑节能、人体热管理、车辆热管理和安全防护等领域具有广阔应用前景。光热调控材料通过调节材料在紫外、可见、近红外和中红外等波段的反射、透射、吸收和发射特性，实现对热传递过程和光学功能的调控。根据调控方式不同，光热调控材料可分为被动式和主动式两类：前者依靠材料本征结构实现固定光谱响应，后者可通过外界刺激动态调节光热性能...
10.092026
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科研进展
化工系陆奇团队合作实现乙烷与一氧化碳室温偶联合成丙酸
近日，清华大学化工系陆奇团队与合作研究者在室温下实现乙烷与一氧化碳（CO）直接偶联合成丙酸。研究结合高压原位光谱、同位素示踪与理论计算，提出氧化亚铜表面与动态生成的铜羰基物种协同参与烷烃活化和碳—碳偶联的反应机制，为在温和条件下将储量丰富的轻质烷烃直接转化为更高附加值的含氧化学品提供了新思路。乙烷等轻质烷烃储量丰富，是重要的基础化工原料。然而，其碳—氢键稳定，在温和条件下难以活化；一旦发生初步活...
10.092026
