自工业革命以来，能源就成为人类现代文明发展的重要基础，但是，随着人类对化石能源的过度开发和利用，引发了资源枯竭与环境恶化的双重困境。全球每年因能源消耗产生的二氧化碳超360亿吨，加速了冰川消融与极端天气频发。在此背景下，可再生能源——如风能、太阳能——以其清洁、可持续的特性成为破局关键。然而，风光发电的间歇性与不稳定性，如同“靠天吃饭”，亟需高效储能技术作为桥梁。氢能，以其能量密度高、可长期存储、零碳排放等优势，被视为能源革命的“终极答案”。通过电解水制氢，可将富余电能转化为化学能，实现“绿电”到“绿氢”的跨越，构建“生产-储存-应用”的闭环体系。
华南理工大学化学与化工学院陈立宇教授，正是这场能源变革中的先锋力量。作为国家优秀青年基金获得者、“珠江人才计划”青年拔尖人才，他深耕金属有机骨架(MOF)基纳米材料与电催化领域十余年，以“非贵金属催化剂”为突破口，直击电解水制氢的核心难题。其发表的80余篇SCI论文被引超7000次，申请8项专利，为氢能低成本规模化应用奠定科学基石。
据陈立宇介绍，我国是最大的可再生能源国，推动可再生能源的储存和利用是国家重大需求。以可再生电能为驱动力，通过电解水制氢，可以将电能转化为化学能。氢储能具有跨季节、跨区域和大规模存储的优势，能够解决可再生电能间歇性和不稳定问题，大幅提高储能效率。
但是，在提升电解水制氢效率的探索中，研发高效催化剂是关键所在。陈立宇团队专注 “非贵金属催化剂” 研发路径。他们全力投入材料创新与体系重构，成功研制出的新型催化剂，不仅成本低、活性高，性能更是接近贵金属，这些突出优势让电解水制氢效率得到显著提升，从三个维度实现颠覆性创新：
团队首创“多配位层协同调控”策略，通过精确设计过渡金属的电子结构，使其d带中心接近贵金属特性。例如，在镍基催化剂中引入氮、硫等配位原子，优化活性位点对反应中间体的吸附能，将本征活性提升至接近贵金属催化剂的水平。
针对传统微孔材料传质效率低的瓶颈，团队开发了有序多级孔道MOF材料。这种“大孔-介孔-微孔”分级结构，如同为反应分子修建“高速公路网”，使活性位点可及性提升3倍以上，效率较传统体系提高40%。
传统电解水需同时驱动阴极析氢与阳极析氧，后者热力学不利，且动力学缓慢。团队以小分子氧化(如肼分解)替代析氧反应，在100毫安每平方厘米电流密度下槽电压降低1.3 V，每标方氢气耗电量从5度锐减至3.5度。
陈立宇常说：“科学家不仅要做前沿探索，更要培养下一代创新火种。”他在教育工作上的成效，并行于他的科研成果。他近4年讲授物理化学等本科生课程共计310学时，以“氢能专题”为主线，将MOF材料设计、电解催化创新等科研案例融入教学中，深受学生好评。
截至目前，陈立宇以第一指导老师身份，在“互联网+”和“挑战杯”系列赛事中，获全国金奖2项，广东省金奖4项，多次获评优秀创新创业导师奖。其中，他指导本科生团队斩获2023中国国际大学生创新创业大赛金奖，成为当年全校唯一本科生金奖团队;他指导本科生参加第十四届挑战杯大学生创业计划竞赛，获全国金奖，为该年度全校唯一金奖。
从实验室的分子设计，到氢能技术产业化的发展;从讲台上的谆谆教诲，到大赛中的青春飞扬，陈立宇用十余年时光，诠释了科研与教育的双重使命。他说：“氢能是通向碳中和的‘钥匙’，而青年人才是转动钥匙的手。”
未来，他将继续带领团队攻克海水直接制氢、风光波动性电源电解水等前沿技术，让中国氢能屹立于世界之巅。在这条可再生能源的征途上，用科学与育人的火炬，正照亮人类可持续发展的明天。(文/苗燕)
