供稿、供图：新葡萄8883官网AMG 编辑：段凯龙

2022年12月25日上午10：00，应新葡萄8883官网AMG梁建华教授邀请，北京化工大学吕永琴教授做客新葡萄8883官网AMG“21世纪学科前沿”系列讲座，为我院广大师生带来题为“晶态多孔材料设计构建与二氧化碳分离/催化性能研究”的精彩学术报告。本次报告以腾讯会议线上的方式进行，由于明加特别副研究员主持，学院师生共40余人参加。

图1 吕永琴教授作学术报告

在世界经济论坛“达沃斯议程”对话会上习近平主席特别致辞，宣布中国在2030年前二氧化碳达到峰值，2060年前实现碳中和。基于当前能源和绿色发展的大背景下，吕永琴教授深入介绍了碳中和关键技术中生物催化转化CO₂的科学挑战和研究策略。吕永琴教授首先介绍了第一部分：MOF/COF混合基质膜构建与CO₂分离。先是提出拟解决关键科学问题如何提高有机相和无机相的界面相容性，提高填料的分散性，打破聚合物膜的“trade-off”效应，然后介绍了两种解决方法，即基于可聚合MOF构建混合机制膜和“自上而下”原位合成MOF/COF混合基质膜。随后吕永琴教授介绍第二部分基于介孔MOF限域微环境调控酶催化。MOF的孔径小于2 nm，酶在3-5 nm之间，通过扩大MOF的孔径可以实现酶的固定化。传统方法是共沉积包埋酶和通过延长配体尺寸增加孔径，但是传统方法合成繁琐，容易塌陷、普适性差。基于此，吕永琴教授介绍团队提出的两种新方法：第一种方法是基于水凝胶模板构建介孔MOF，三聚氰胺和水杨酸乳化冷却在氢键驱动下形成水凝胶纳米纤维，加入有机配体，再升高温度脱除水凝胶，形成微介孔HMOF；第二种方法是基于物理痕迹构建介孔MOF、酶、金属离子和有机配体自组装形成酶-MOF复合物，再煅烧脱除酶模板形成微介孔HMOF。吕永琴教授介绍第三部分内容是导电MOF设计合成及电催化CO₂还原。可以通过高能量金属节点，氧化还原活性配体和封装客体分子来提高MOFs的导电性。设计角度主要是物理角度的能带理论和化学角度的通过价键。最后吕永琴教授总结了本次讲座三个部分，设计合成MOF/COF混合基质膜实现CO₂的分离捕集，基于介孔MOF限域微环境调控酶催化和设计合成导电MOF实现电催化CO₂还原。

图2 导电MOF设计合成及电催化CO₂还原

在报告会交流环节中，参会师生就报告内容与吕永琴教授进行了深入细致的探讨，交流气氛热烈，与会师生收获颇丰。

图3 吕永琴教授与梁建华所长进行学术交流

主讲嘉宾简介：

吕永琴，北京化工大学，生命科学与技术学院，教授，博士生导师，国家优秀青年基金获得者，担任北京市生物加工过程重点实验室副主任。研究方向：（1）光/电驱动的生物催化；（2）仿生抗体工程。相关研究成果发表SCI收录论文60余篇，申请发明专利二十余项。获侯德榜化工科学技术奖青年奖、教育部自然科学奖二等奖、石油化工联合会技术发明奖一等奖等奖项。先后主持了多项国家、省部级及企业合作项目，包括国家自然科学基金优秀青年基金、联合基金重点项目、中瑞国际合作项目、国家重点研发计划课题等。

（审核：陶军）