陈远均

男， 北京师范大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

09/2011–06/2015: 工学学士，化学工程学院，北京化工大学，导师：曹达鹏 教授
09/2015–06/2020: 理学博士，化学系，清华大学，导师：李亚栋 教授
03/2021–03/2023: 博士后， 电气与计算机工程系，加拿大多伦多大学，合作导师：Edward Sargent教授
03/2023–01/2025: 博士后，化学系，美国西北大学，合作导师：Edward Sargent教授
06/2025–至今： 教授，化学学院，北京师范大学

研究领域和兴趣

无机催化剂材料原子尺度精准合成与催化性能研究

主要业绩

申请人围绕“催化剂材料原子尺度精准合成与催化性能”开展研究，2024年入选国家高层次青年人才。迄今为止，发表SCI论文54篇，总被引14000余次。其中以第一作者和通讯作者（含共同）在Nat. Catal.（2 篇），Nat. Nanotechnol.，Nat. Sustain. Nat. Synth., Nat. Chem.，Nat. Commun.（2 篇），J. Am. Chem. Soc.（4 篇），Angew. Chem. Int. Ed.（6 篇）等发表论文24篇，15篇入选ESI高被引论文。曾获京博科技奖-化学化工与材料京博优秀博士论文金奖（2020年）、北京地区广受关注学术论文奖等荣誉。主要成果如下：
（1）单原子催化剂的可控合成与活性位点精准调控：
单原子催化剂是一类金属中心以单原子形式存在的材料，具有最大化的金属原子利用率。针对单原子催化剂易团聚、负载量低等瓶颈，发展了从“中心金属、配位结构、原子界面、纳米材料单原子化”四个层面的精准调控策略：
1）中心金属调控：发展了基于金属有机框架（MOF）材料的主客体化学通用合成策略，实现了涵盖多种3d、4d、5d、4p金属单原子催化剂的可控合成，其单原子载量高于2 wt%，实现了单原子催化剂载量数量级的突破（Nat. Chem. 2020, 12, 764；Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 6937）。
2）配位结构调控：开发了以结构高度有序的MOF和高分子聚合物为模板的配位设计策略，成功构筑了单原子金属-氮（M-N）、单原子金属-磷（M-P）和单原子金属-硫（M-S）活性位点配位结构，并实现了对活性位点配位环境的近程配位和远程配位结构调控（Nat. Commun. 2018, 9, 5422; J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 10847; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202301879）。
3）原子界面调控：开发了一种缺陷工程策略，通过在金属氧化物表面构建缺陷位点，稳定金属单原子。结合原位环境电镜观测与理论计算，揭示了金属氧化物表面缺陷的动态演化规律，并以此为指导，实现了原子尺度反应界面的精准构筑（Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 1295-1301）。
4）纳米材料单原子化：发展了一种原子捕获策略，利用高温激发纳米材料金属原子气相迁移并被基底配位锚定，实现纳米催化剂向单原子催化剂的高效转化，显著提升金属原子利用率，也为纳米催化剂向单原子催化剂的转化提供路径（J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 18643）。
（2）单原子合金催化剂的理性合成与表界面结构精准设计：
单原子合金催化剂兼具单原子催化剂的高原子利用率与合金催化剂的集团效应、几何效应与电子效应。其关键挑战在于如何在原子尺度将客体金属单原子精准引入主体金属基底，以优化电子结构与配位环境，构建高效催化表界面。
针对这一挑战，申请人提出了“活性位点探究-构效关系揭示-材料理性设计”的范式。以Sn-Cu单原子合金催化剂为例，通过原位光谱研究发现在Cu表面易发生C-C偶联生成C2中间体*OCCOH，但难以形成促进正丙醇生成的关键C1中间体*OCH2，限制C1-C2偶联过程，导致正丙醇选择性低。利用掺杂策略在Cu表面掺杂金属Sn，虽能形成*OCH2，但高Sn覆盖度，造成表面空间位阻，限制了C1和C2中间体的有效偶联。当将Sn的覆盖度降低至原子尺度，形成Sn-Cu单原子合金催化剂时，在催化剂表面既能形成关键C1和C2中间体，又能够在空间上促进C1-C2偶联过程，因此实现正丙醇的高效电化学合成。相关工作发表在Nat. Catal. 2025, 8, 239-247，并被选为封面文章。该研究范式进一步拓展至电催化合成乙酸体系，通过Cd单原子掺杂Cu表面，调控催化剂表面氢亲和能力与界面水结构，实现了乙酸的高选择性制备（Nat. Commun. 2024, 15, 616）。进一步，应用于反应性捕集-电解一体化制备乙烯体系，通过构建BiCu单原子合金催化剂，实现更低能垒的不对称CO-CHO碳碳偶联路径，显著提升乙烯选择性和能量效率（Nat. Synth. 2026, 10.1038/s44160-026-01024-5）。
（3）单原子-纳米复合催化剂的构筑与反应微环境调控：
单原子催化位点通常对小分子的吸附与活化具有高活性与选择性，而纳米催化位点则适用于需多位点协同的反应。如何将二者优势结合，构建“接力催化”或“串联催化”体系，优化反应微环境，是催化领域的重要方向。
申请人提出“催化体系整体分析-反应微环境探究-催化剂定向设计”的材料设计思路。以电催化二氧化碳还原反应（CO2RR）为例，经济技术分析表明提高CO2单程转化率是降低工艺成本的关键。基于对反应微环境的深入理解，开发了工业级电流密度的酸性CO2RR串联催化体系，将反应解耦成CO2-to-CO和CO-to-C2+两步串联催化步骤。为此，设计了单原子-纳米复合双层串联催化剂：上层为酞菁钴单原子催化剂，高效催化CO2-to-CO；下层为三维铜-离聚物纳米催化剂，用于CO-to-C2+转化。该体系在能耗与运行成本方面均优于现有先进电极。相关工作发表于Nat. Nanotechnol. 2024, 19, 311。美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室Joel W. Ager教授在Nat. Nanotechnol.期刊上撰写亮点文章，评价该体系实现了高单程转化效率与高选择性，使酸性CO2RR过程更接近商业应用。进一步提出了利用无机材料替代有机分子修饰催化剂表面的策略，通过构筑N、P共掺杂碳覆盖层，实现了催化剂表面微环境的精准调控，显著提升电化学合成乙烯的选择性和能量效率（Nat. Sustain. 2026, 10.1038/s41893-026-01849-0）。

代表成果

(1) Chen, Yuanjun; Wang, Xinyue; Li, Xiao-Yan; Miao, Rui Kai; Dong, Juncai; Zhao, Zilin; Liu, Chuhao; Huang, Jianan Erick; Wu, Jinhong; Chu, Senlin; Ni, Weiyan; Guo, Zunmin; Xu, Yi; Ou, Pengfei; Xu, Bingjun; Hou, Yang; Sinton, David; Sargent, Edward H.; Electrified synthesis of n-propanol using a dilute alloy catalyst, Nature Catalysis, 2025, 8(3): 239-247. DOI:10.1038/s41929-025-01301-0.
(2) Chen, Yuanjun; Li, Xiao-Yan; Chen, Zhu; Ozden, Adnan; Huang, Jianan Erick; Ou, Pengfei; Dong, Juncai; Zhang, Jinqiang; Tian, Cong; Lee, Byoung-Hoon; Wang, Xinyue; Liu, Shijie; Qu, Qingyun; Wang, Sasa; Xu, Yi; Miao, Rui Kai; Zhao, Yong; Liu, Yanjiang; Qiu, Chenyue; Abed, Jehad; Liu, Hengzhou; Shin, Heejong; Wang, Dingsheng; Li, Yadong; Sinton, David; Sargent, Edward H.; Efficient multicarbon formation in acidic CO2 reduction via tandem electrocatalysis, Nature Nanotechnology, 2024, 19(3): 311-318. DOI:10.1038/s41565-023-01543-8.
(3) Chen, Yuanjun; Wang, Peiying; Mao, Yu; Su, Guangcan; Liu, Hengzhou; Peng, Bosi; Liu, Zeyan; Ze, Huajie; Wang, Yong; Hu, Xiaobing; Li, Jiantao; Fan, Lizhou; Alahmed, Ammar; Jamal, Aqil; Gereige, Issam; Lee, Sungsik; Dunn, Jennifer B.; Wang, Ziyun; Xie, Ke; Sargent, Edward H.; Dilute alloy electrocatalysts enable asymmetric C-C coupling for ethylene production from a CO2 post-capture liquid, Nature Synthesis, 2026，DOI: 10.1038/s44160-026-01024-5.
(4) Chen, Yuanjun; Ou, Pengfei; Wang, Xinyue; Miao, Rui Kai; Chang, Yuxin; Ozden, Adnan; Li, Xiao-Yan; Huang, Jianan Erick; Ni, Weiyan; Dorakhan, Roham; Zhang, Jinqiang; Xie, Ke; Sinton, David; Sargent, Edward H.; Energy-efficient electrified ethylene synthesis in CO-starved environment, Nature Sustainability, 2026, DOI: 10.1038/s41893-026-01849-0.
(5) Chen, Yuanjun; Zhang, Ruixue; Chen, Zhiwen; Liao, Jiangwen; Song, Xuedong; Liang, Xiao; Wang, Yu; Dong, Juncai; Singh, Chandra Veer; Wang, Dingsheng; Li, Yadong; Toste, F. Dean; Zhao, Jie; Heterogeneous rhodium single-atom-site catalyst enables chemoselective carbene N–H bond insertion, Journal of the American Chemical Society, 2024, 146(15): 10847-10856. DOI: 10.1021/jacs.4c01408.
(6) Chen, Yuanjun; Jiang, Bing; Hao, Haigang; Li, Haijing; Qiu, Chenyue; Liang, Xiao; Qu, Qingyun; Zhang, Zedong; Gao, Rui; Duan, Demin; Ji, Shufang; Wang, Dingsheng; Liang, Minmin; Atomic-level regulation of cobalt single‐atom nanozymes: Engineering high‐efficiency catalase mimics, Angewandte Chemie International Edition, 2023, 62(19): e202301879. DOI:10.1002/anie.202301879.
(7) Chen, Yuanjun; Wang, Peixia; Hao, Haigang; Hong, Juanji; Li, Haijing; Ji, Shufang; Li, Ang; Gao, Rui; Dong, Juncai; Han, Xiaodong; Liang, Minmin; Wang, Dingsheng; Li, Yadong ; Thermal atomization of platinum nanoparticles into single atoms: An effective strategy for engineering high-performance nanozymes, Journal of the American Chemical Society, 2021, 143(44): 18643-18651. DOI: 10.1021/jacs.1c08581.
(8) Chen, Yuanjun; Gao, Rui; Ji, Shufang; Li, Haijing; Tang, Kun; Jiang, Peng; Hu, Haibo; Zhang, Zedong; Hao, Haigang; Qu, Qingyun; Liang, Xiao; Chen, Wenxing; Dong, Juncai; Wang, Dingsheng; Li, Yadong; Atomic-level modulation of electronic density at cobalt single-atom sites derived from metal–organic frameworks: Enhanced oxygen reduction performance, Angewandte Chemie International Edition, 2021, 60(6): 3212-3221. DOI: 10.1002/anie.202012798.
(9) Chen, Yuanjun; Ji, Shufang; Sun, Wenming; Lei, Yongpeng; Wang, Qichen; Li, Ang; Chen, Wenxing; Zhou, Gang; Zhang, Zedong; Wang, Yu; Zheng, Lirong; Zhang, Qinghua; Gu, Lin; Han, Xiaodong; Wang, Dingsheng; Li, Yadong ; Engineering the atomic interface with single platinum atoms for enhanced photocatalytic hydrogen production, Angewandte Chemie International Edition, 2020, 59(3): 1295-1301. DOI: 10.1002/anie.201912439.
(10) Chen, Yuanjun; Ji, Shufang; Wang, Yanggang; Dong, Juncai; Chen, Wenxing; Li, Zhi; Shen, Rongan; Zheng, Lirong; Zhuang, Zhongbin; Wang, Dingsheng; Li, Yadong; Isolated single iron atoms anchored on N-doped porous carbon as an efficient electrocatalyst for the oxygen reduction reaction, Angewandte Chemie International Edition, 2017, 56(24): 6937- 6941. DOI: 10.1002/anie.201702473.

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