邝允

男， 深圳清华大学研究院， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2006.09 至 2010.06, 北京化工大学, 工学学士
2010.09 至 2015.06, 北京化工大学, 理学博士
2015.07 至 2020.12, 北京化工大学，理学院，副教授
2017.01 至 2019.10, 美国斯坦福大学，化学系，访问副教授
2020.12 至 2023.03, 北京化工大学，化学系，教授
2023-03 至今, 深圳清华大学研究院，海洋氢能研发中心，教授/副主任

研究领域和兴趣

无机功能纳米材料的结构设计、可控合成及电催化应用

主要业绩

电解水制氢是获取“绿氢”的根本途径，利用海洋可再生能源（如海上风电）就地制氢，能够解决深远海能源输送的难题。然而，传统碱性电解水和质子交换膜电解水制氢路线高度依赖超纯水，在深远海需要建立复杂的多级淡化、纯化装置，工艺复杂、占地面积大、深远海平台投资成本高、维护成本高。发展电解海水制氢技术，将摆脱对超纯水的依赖，降低海洋可再生能源制氢成本，能够产生巨大的经济、社会效益。但是，海水中大量存在的氯化钠会导致氯氧化副反应、电极腐蚀、能效下降、盐析出等系列问题。如何调控催化反应界面，避免海水中氯离子的吸附氧化、配位腐蚀与结晶析出是电解海水制氢的关键科学问题。
申请人近年来围绕电解海水制氢关键催化材料和电解系统开展基础和应用基础研究，着重解决三个挑战：（1）针对氯离子吸附氧化导致电解选择性变差的问题，发展基于氧桥双金属和金属/金属氧化物界面调控催化活性中心策略，大幅提升了电解海水催化材料活性并完全抑制了氯氧化副反应，在降低电解能耗同时实现100%析氢、析氧选择性；（2）针对氯离子配位吸附导致的电极腐蚀问题和气泡粘附导致的扩散传质问题，提出多聚阴离子界面和表面活性剂双分子层界面构筑策略，实现离子、分子选择性输运，抑制了电极腐蚀，增强了气液传质效率，提高了电极稳定性和能效。（3）针对工业电解工况下海水消耗、盐积累导致的电解副反应加剧、稳定性下降问题，提出同离子效应降低电解液饱和氯化钠浓度方法，设计“氢、氧、盐”联产工艺。在上述研究基础上，搭建了10kW和100kW连续、稳定电解海水装置，产氢能耗低于4.4 kWh/Nm3。
申请人以（共同）通讯或第一作者在PNAS、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Joule、Chem、Research等专业学术期刊发表文章40余篇，5篇文章入选ESI高被引论文，受邀撰写Chem. Soc. Rev.综述一篇。授权发明专利17项，其中两项专利实现产业化转化。发展的电解海水制氢技术经中国可再生能源学会组织专家鉴定技术整体国际领先，获中国可再生能源学会技术发明一等奖（第二完成人），技术在深圳能源集团、中国海洋石油集团开展产业示范验证，研究成果被新华网、科技日报、中国科学报、中国科学院、基金委（网站）、Forbes等国内外知名媒体报道。

代表成果

1. Kuang, Y.+; Kenney, M. J.+; Meng, Y.+; Hung, W.-H.; Liu, Y.; Huang, J. E.; Prasanna, R.; Li, P.; Li, Y.; Wang, L.; Lin, M.-C.; McGehee, M. D.; Sun, X*.; Dai, H.*, Solar-driven, highly sustained splitting of seawater into hydrogen and oxygen fuels. Proceedings of the National Academy of Sciences, 116 (14) (2019), 10.1073/pnas.1900556116.
2. Liu, H.; Zhang, Z.; Fang, J.; Li, M.; Marshet G. S.; Wang, X.; Wu, H.; Li, Y.; Ge, J.; Zhuang, Z.; Zhou, D.; Kuang, Y.*; Sun, X.*; Eliminating Over-oxidation of Ruthenium Oxides by Niobium for Highly Stable Electrocatalytic Oxygen Evolution in Acidic Media, Joule, 7 (3) (2023), 10.1016/j.joule.2023.02.012.
3. Luo, L.; Li, Y.; Sun, X.; Liao, Q.; Fu, H.B.; Li, j.; Hu, E.Y.; Liu, Y.L.; Tian, Y.; Yang, X.Q.; Li, Y.P.; Lin, W.F.; Kuang, Y.*; Liu, W.*; Sun, X.M.*; Synthesis and Properties of Stable Sub-2 nm Thick Aluminum Nanosheets: Oxygen Passivation and Two- Photon Luminescence, Chem, 6 (2) (2020), 10.1016/j.chempr.2019.11.004.
4. Li P.; Wang S.; Samo1 I. A.; Zhang X.; Wang Z.; Wang C.; Li Y.; Du Y.; Zhong Y.; Cheng C.; Xu W.; Liu X.; Kuang Y.*, Lu Z.*, Sun X.*. Common-ion Effect Triggered Highly Sustained Seawater Electrolysis with Additional NaCl Production. Research, 2872141 (2020), 10.34133/2020/2872141.
5. Zhong, Y.; Xu, Y.; Ma, J.; Wang, C.; Sheng, S.; Cheng, C.; Li, M.; Han, L.; Zhou, L.; Cai, Z.; Kuang, Y.*; Liang, Z.*; Sun, X.*, An Artificial Electrode/Electrolyte Interface for CO2 Electroreduction by Cation Surfactant Self-Assembly. Angewandte Chemie International Edition, 132 (43) (2020), 10.1002/ange.202005522.
6. Zhou, D.; Wang, S.; Jia, Y.; Xiong, X.; Yang, H.; Liu, S.; Tang, J.; Zhang, J.; Liu, D.; Zheng, L.; Kuang, Y.*; Sun, X.*; Liu, B.*, NiFe Hydroxide Lattice Tensile Strain: Enhancement of Adsorption of Oxygenated Intermediates for Efficient Water Oxidation Catalysis. Angewandte Chemie International Edition, 131 (3) (2019), 10.1002/anie.201809689.
7. Kuang, Y.+; Feng, G.+; Li, P.; Bi, Y.; Li, Y.; Sun, X.*, Single‐crystalline ultrathin nickel nanosheets array from in situ topotactic reduction for active and stable electrocatalysis. Angewandte Chemie International Edition, 55 (2) (2016), 10.1002/ange.201509616.
8. Zhang, Y.; Wang, Y.; Han, L.; Wang, S.; Cui, T.; Yan, Y.; Xu, M.; Duan, H.; Kuang, Y.*; Sun, X.*, Nitrite Electroreduction to Ammonia Promoted by Molecular Carbon Dioxide with Near‐unity Faradaic Efficiency, Angewandte Chemie International Editio, 32 (3) (2022), 10.1002/anie.202213711.
9. Li, J.+; Kuang, Y.+; Meng, Y.; Tian, X.; Hung, W.-H.; Zhang, X.; Li, A.; Xu, M.; Zhou, W.; Ku, C.-S.; Chiang, C.-Y.; Zhu, G.; Guo, J.; Sun, X.; Dai, H.*, Electroreduction of CO2 to Formate on a Copper-Based Electrocatalyst at High Pressures with High Energy Conversion Efficiency. Journal of the American Chemical Society, 142 (16) (2020), 10.1021/jacs.0c00122.
10. Zhou, D.; Li, P.; Lin, X.; McKinley, A.; Kuang, Y. *; Liu, W.; Lin, W. *; Sun, X. *; Duan, X., Layered double hydroxide-based electrocatalysts for the oxygen evolution reaction: identification and tailoring of active sites, and superaerophobic nanoarray electrode assembly. Chemical Society Reviews, 50 (15) (2021), 10.1039/D1CS00186H.

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