氢能是一种公认的高热值清洁能源，高位发热值约是汽油的三倍，被誉为“能源货币”。现阶段，氢气存储和输运技术成了氢能源大规模应用的瓶颈。鉴于此，课题组研究方向之一是基于金属-载体强相互作用制备结构可控的纳米材料用于光、电、热催化C1小分子及生物质液相重整制氢，并在此基础上开发新型氢燃料电池。

黄金是一种贵重金属，是人类最早发现和开发利用的金属之一，素以"金属之王"著称。氰化法提金是从金矿石中提取金的主要方法之一。其基本反应式(即Elsner Equation)为：

4Au + 8KCN + 2H₂O + O₂ → 4KAu(CN)₂ + 4KOH

由于氰化物是剧毒物质，目前传统的氰化冶金法在世界各地已经受到广泛抵制。我们设计了一种自由基参与的绿色合成路线，其总反应方程式为：

4CH₃CN + 3·OH + 3Au → CH₃CH₂CN + CH₃CH₂OH + 3AuCN + 2H₂O

纳米铂催化剂在工业过程中有着广泛的应用，然而它容易吸附一些小分子，比如CO，引起中毒失活现象。我们通过对纳米铂表面进行氰化处理，不仅改善了铂的氧还原能力，同时还增强了铂抗甲醇和CO中毒的能力，为今后设计直接甲醇燃料电池提供了很好的思路。

醇类分子选择性氧化至醛，是一个至关重要的化工过程。我们通过将纳米金属负载到分子筛表面，构建了高效绿色的催化体系，在室温条件下即可将一系列醇氧化到醛，而不是酸等物质。当然，还有更多的材料正在设计和制备之中。。。

可见光催化分解水一直被誉为催化界的“圣杯”反应，我们通过有机分子和半导体之间的电子轨道杂化构建了可见光催化体系，可以用于室温条件下的分解水制氢。同时，我们还设计了不同种类的负载型纳米催化剂用于低温条件下的制氢工作（无需光电参与）。

等离子诱导的可见光催化反应在最近几年得到了长足的发展，我们利用限域条件下的纳米金构筑了可见光催化体系用于有机污染物和VOC的降解（希望还可以缓解雾霾）