李灿（物理化学与催化化学）院士｜我国人工光合成与太阳能液态阳光催化转化的开拓者#

1. 研究方向#

李灿院士长期致力于物理化学、催化化学与光散射光谱学的交叉前沿研究。他特别聚焦于绿色催化、多相手性催化、超快光谱表征，并从 $2001$ 年起专注于太阳能向化学能的科学转化（即人工光合成），旨在攻克太阳能科学利用中高转换效率与分子活化的瓶颈问题。他致力于通过构筑新型催化体系与开发原位/时空分辨光谱表征，实现光催化分解水制氢和 $CO_2$ 加氢制甲醇（“液态阳光”）等人工光合成过程，为我国“双碳”战略与绿色可再生能源发展提供关键的微观科学基石。

2. 标志性成果#

• 紫外拉曼光谱催化表征技术及短波长手性拉曼光谱：多相催化反应主要发生在固体催化剂表面的活性中心，但传统可见光拉曼光谱仪常因荧光干扰严重、表面物种敏感度低而难以有效表征。李灿院士是国际上最早将紫外拉曼光谱（$UV\text{ Raman}$）引入催化研究的学者之一。他带领团队成功研制出我国第一台用于催化研究的紫外共振拉曼光谱仪，并在国际上率先实现了紫外拉曼光谱在催化反应中的原位表征。该技术成功揭示了沸石分子筛合成过程中的过渡态物种结构以及过渡金属分子筛催化剂表面的骨架活性中心，大幅推动了光谱学在多相催化领域的应用深度。

• 光催化异相结、晶面间电荷分离效应与时空分辨成像：在太阳能光催化转化中，光生电子与空穴的高效分离和传输是提升能量转换效率的关键难题。李灿在国际上首次提出了“异相结”（Phase Junction，如锐钛矿/金红石型 $TiO_2$ 相结）促进光生电荷分离的新概念。他还发现了半导体微纳晶体不同晶面（如 $\{010\}$ 和 $\{110\}$ 晶面）间的光生电荷空间分离效应，打破了传统上认为光生电荷在微纳半导体催化剂表面随机复合的认知。此后，他利用自主开发的时空分辨光生电荷成像技术（Spatiotemporal Imaging of Charge Transfer），在国际上首次直接观测到了光生电荷在单个催化剂颗粒上的转移与分布全过程。

• “液态阳光”（Liquid Sunshine）绿色甲醇合成工业示范：李灿积极将实验室基础科研成果转化为国家重大应用技术。他提出并主导了“液态阳光”路径：利用太阳能等可再生能源发电电解水制取“绿氢”，再利用绿氢和捕集的 $CO_2$ 反应合成甲醇（反应式为 $CO_2 + 3H_2 \rightarrow CH_3OH + H_2O$）。他带领团队开发出高活性、高选择性的 $CO_2$ 加氢催化材料，并于 $2020$ 年在甘肃兰州新区成功落成并运行了全球首个千吨级“液态阳光”甲醇合成工业化示范工程。该项目成功证明了将间歇性太阳能等清洁能源以稳定化学能（绿色甲醇）形式存储的技术可行性，为工业规模级的碳中和提供了示范。

3. 学术地位与影响#

李灿院士是国际上在太阳能人工光合成和催化光谱表征领域公认的领军学者。因其在催化和人工光合成领域的卓越科学建树，他于 $2004$ 年荣获每四年仅授予一人的“国际催化奖”（International Catalysis Award，首位获此殊荣的中国科学家），并先后于 $2017$ 年获日本光化学奖（Elsevier 讲座奖）、$2019$ 年获亚太催化成就奖。他是国际催化学会理事会（IACS）成立以来首位当选主席的中国科学家（$2008 - 2012$ 年）。他至今已发表正式学术论文 $1000$ 余篇，总他引次数超过 $7 \times 10^4$ 次，获得发明专利授权近百件。他先后当选为第三世界科学院院士（$2005$ 年）、欧洲人文和自然科学院外籍院士（$2008$ 年）以及英国皇家学会外籍院士（$2026$ 年），极大地提升了中国催化科学与人工光合成研究在国际学术界的崇高声誉。

1. 教育背景#

• $1978.09 - 1980.07$：河西学院（原张掖师专）化学系，大专毕业（毕业后留校任教）

• $1982.02 - 1983.08$：陕西师范大学化学系，进修学习

• $1983.09 - 1985.07$：中国科学院大连化学物理研究所，物理化学专业，硕士毕业

• $1985.09 - 1988.10$：中国科学院大连化学物理研究所与日本东京工业大学，物理化学/催化化学专业联合培养，博士毕业（导师：秦欣研究员、郭燮贤院士等）

2. 工作履历#

• $1980.07 - 1983.08$：河西学院化学系，助教

• $1988.11 - 1993.08$：中国科学院大连化学物理研究所，历任助理研究员、副研究员

• $1993.09 - 至今$：中国科学院大连化学物理研究所，研究员、博士生导师、课题组长（其间 $2007$ 年至 $2012$ 年任副所长）

• $1994.01 - 1996.01$：美国西北大学化学系，博士后/访问教授

• $1998.01 - 2015.03$：催化基础国家重点实验室，主任

• $2000.01 - 至今$：中法催化联合实验室，中方主任

• $2007.01 - 至今$：DICP-BP 能源创新实验室，中方主任

• $2011.01 - 至今$：中国科学院大连化学物理研究所，太阳能研究部部长、大连洁净能源国家实验室（现能源催化转化全国重点实验室）主任

• $2018.01 - 至今$：中国科学技术大学，化学与材料科学学院院长（兼任）

• $2021.01 - 至今$：国家自然科学基金委员会“人工光合成”基础科学中心（后转为卓越研究群体）主任

(在此期间，他曾先后在比利时新鲁汶大学、英国利物浦大学、日本东京大学、澳洲昆士兰大学和美国里海大学等机构进行短期访问教授或客座教授的工作)

1. 国家级/省部级奖项#

• 国家级奖项：

  • 国家自然科学奖二等奖（$2011$ 年，第一完成人，获奖项目：“过渡金属杂原子分子筛催化材料的设计合成及其催化性能研究”）

  • 国家技术发明奖二等奖（$1999$ 年，第一完成人，获奖项目：“在万吨/年催化裂化工业装置上实现烟气超低 $\text{NO}_x$ 排放的催化技术”等）

• 省部级与行业重大奖项：

  • 中国可再生能源学会技术发明一等奖（$2021$ 年）

  • 辽宁省自然科学一等奖（$2015$ 年）

  • 中国科学院自然科学二等奖（$1993$ 年）

  • 中国科学院杰出科技成就奖（$2005$ 年，作为“太阳能光催化制氢研究集体”领衔人）

2. 国际荣誉#

• 学术院士/会士称号：

  • 英国皇家学会外籍院士（FRS, $2026$ 年）

  • 欧洲人文和自然科学院外籍院士（MAE, $2008$ 年）

  • 发展中国家科学院（TWAS）院士（$2005$ 年）

  • 英国皇家化学会会士（FRSC, $2005$ 年）

  • 中国化学会创始会士（FCCS, $2020$ 年）

  • 中国可再生能源学会首批会士（FCRES, $2022$ 年）

• 国际重大科学奖项：

  • 国际催化奖（International Catalysis Award, $2004$ 年）

  • 亚太催化成就奖（APACS Advance of Catalysis Award, $2019$ 年）

  • 日本光化学奖（Elsevier Lectureship Award of the Japanese Photochemistry Association, $2017$ 年）

  • 中法化学讲座奖（$2021$ 年）

  • 国际清洁能源“创新使命领军者”称号（Champion of Mission Innovation, $2020$ 年）

3. 其他重要荣誉#

• $1996$ 年：获得国家杰出青年科学基金资助

• $1997$ 年：荣获香港求是科技基金会“杰出青年学者奖”

• $1998$ 年：荣获“中国青年科学家奖”

• $2005$ 年：荣获何梁何利基金“科学与技术进步奖”

• $2014$ 年：荣获中国化学会催化专业委员会“中国催化成就奖”

• $2016$ 年：荣获“全国杰出科技人才”奖

• $2018$ 年：荣获“中国光谱成就奖”

1. 学术期刊任职#

• 主编职务：现任《催化学报》（Chinese Journal of Catalysis）主编

• 副主编职务：曾任英国皇家化学会 Chemical Communications 副主编（$2010 - 2020$ 年）

• 国际顾问与编委：现任或曾任 Journal of Catalysis、ACS Catalysis 等 $12$ 种重要国际学术期刊的编委及国际顾问

2. 重要社会与学术兼职#

• 国际学术组织职务：

  • 国际催化学会理事会（IACS）主席（$2008 - 2012$ 年，首位中国学者）

  • 国际催化学会理事会（IACS）副主席（$2004 - 2008$ 年）

  • 亚太催化协会（APACS）主席（$2013 - 2017$ 年）

• 国内主要学术兼职：

  • 中国化学会催化专业委员会主任（$2005 - 2012$ 年及 $2017$ 年至今）

  • 中国物理学会光散射专业委员会主任（$2005 - 2009$ 年）

  • 中国分子光谱学会主任（$2008 - 2012$ 年）

  • 中国化学会常务理事