2020年，我国提出“碳达峰、碳中和”目标，将我国的绿色发展之路提升到新的高度。发展变革性低碳绿色技术是我国实现“双碳”目标的重要手段。国务院办公厅、工信部、科技部、发改委、能源局等部委相继颁布了多项能源相关政策和指导意见，以促进能源行业高质量发展，指出加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系，促进能源高质量发展和经济社会发展全面绿色转型。湖南省和长沙市紧随国家战略决策，发布了与绿色催化技术、先进储能材料产业等相关的系列文件，全面发展低碳绿色技术，着力推进先进储能材料产业的转型升级与高质量发展。

长沙学院材料与环境工程学院是“材料与化工”硕士专业学位建设点的主要支撑单位，材料科学与工程学科入选湖南省“双一流”应用特色学科，排名全国前13%，功能材料专业入选国家一流本科专业建设点。学院打造了光催化工程技术湖南省高校科技创新团队等2个省市科研团队，搭建了环境光催化应用技术湖南省重点实验室、环境与能源光催化湖南省“2011”协同创新中心等3个科研平台，拥有场发射扫描电镜、X射线衍射仪等大型仪器设备32台套。面向我省新材料、节能环保等产业的发展需求，致力于新型催化材料、先进储能材料等的开发及其在环境和能源领域的应用推广。

今天，让我们走进材料与环境工程学院，近距离接触这些老师与学生。

问：冯文辉老师，您好！您目前主要的研究方向是什么？

答：近些年，我一直从事光催化和压电催化材料的开发与应用研究。

问：能简单介绍一下什么是光催化和压电催化吗？

答：光催化和压电催化是两种新型绿色的能量转化技术，都是利用催化剂材料，将清洁可再生的太阳能或机械能转化为高能量密度的化学能的过程。

问：光催化和压电催化技术的主要优势在哪？又有哪些应用前景呢？

答：光催化和压电催化过程，最大的优势是绿色、温和、节能。众所周知，太阳能是一种可再生能源，它是地球生命的能量源头；而机械能也是普遍存在于人类生存环境中又一丰富且稳定的能源。光催化和压电催化技术正是利用这两种清洁可再生能源，来解决一些环境与能源方面的问题。两种技术均在环境修复、分解水制氢、有机物转化、CO₂还原和生物医用等领域展现出巨大的潜力。以氢能源生产为例，目前工业上最常用的制氢技术是蒸汽重整法，该方法是利用天然气、石油等碳氢化合物与水蒸气在高温高压下反应，产生氢气。该过程往往是需要消耗大量化石燃料，并伴随温室气体和有毒有害气体的产生。而光/压电催化分解水制氢方法，则可以在常温常压下，直接利用光能或机械能将水分解成氢气和氧气。

问：在这些潜在的应用领域，您目前重点关注哪方面的研究呢？

答：我们知道，分解水制氢和CO₂还原转化为碳基化学品或高附加值燃料分别是开发氢能源和促进碳循环的有效策略，也是实现“双碳”战略目标的两个重要途径。目前，我主要对接新材料、节能环保和新能源等湖南省产业发展重点方向。重点开发兼具光激发性和压电特性的新型高效能源转换材料，采用压电场耦合方法突破单一光催化技术瓶颈，构筑“自动力”光电催化体系。在光能和机械能的共同激励下，实现分解水制氢和CO₂还原的高效转化。尝试为清洁能源生产和CO₂捕集转化提供新的绿色技术，也为可再生能源的综合利用以及H2O和CO₂的高效资源化提供了新的途径。

“双碳”战略引导下，能源体系正在加速变革。近些年，随着我国新能源行业的发展，电池行业也迎来了大发展。先进储能材料产业也成为发展新能源汽车和能源互联网的战略性、基础性产业。

而随着新能源行业的发展，全国各地形成“锂电热”，广东、江苏、福建、湖北、江西、山东、云南、四川等省份纷纷布局先进储能及电池产业，群雄逐鹿，争做“锂电第一省”，一场电池行业的“盛宴”似乎已经来临。在这场“盛宴”背后，我们长沙学院材料学院有些什么举措呢？

长沙学院材料与环境工程学院与长远锂科、中伟、德赛、中锂、邦普、雅城等锂电池及相关材料企业，进行科研和实训的深入合作，邀请企业专家进课堂、共同修订人才培养方案。产生了包括合作申请专利、共同开发产品、合作申报科技奖励、共同承担科技项目等显著的成果。学院坚持“产出导向”和“能力本位”教育理念，探索与实践“一主线双驱动四融合”人才培养模式，致力于培养具有家国情怀、跨界能力、创新思维和工匠精神的“新材料人”。

材料与环境工程学院秉承“力学笃行”校训，紧扣国家“双一流”建设和学校“三升”战略实施机遇，面向地方新材料产业的人才与技术需求，坚持立德树人，坚定内涵发展，坚守开拓创新，以教育教学为中心、以学科建设为抓手，全面提升人才培养质量，不断强化服务社会能力，努力将学院建设成为特色鲜明、在国内具有重要社会影响力的一流材料类学院。

策划：徐远超  胡晴  

本期指导：钟继军  陈晗  刘敏

特邀嘉宾：冯文辉 

本期执行：董牮  胡晴  邱访蓉 苏芊玥

本期文案：胡晴  刘敏  刘钰清      

摄像剪辑：龙力    

特邀参与：李佳琰  蒋杰圻

联合出品：长沙学院  新湖南·湘学频道

责编：陈洁

一审：陈洁

二审：黄维

三审：王明辉

来源：科教新报