可再生能源的利用与清洁氢能的生产已成为今后发展的重要方向，电催化作为一种高效的电能-化学能转换储存技术，是实现双碳目标和能源转型的重要载体。在前期模型电催化研究基础上，为了弥补与实际应用之间的材料鸿沟，本课题组致力于将模型电催化剂拓展到实际催化材料体系。基于纳米真空互联实验站中的先进表界面设备（如NAP-XPS, NAP-STM, TOF-SIMS等），围绕电解水以及重要化学品电催化转化等反应，构筑结构可控、性能优异的纳米催化剂，研究其在反应中的表界面结构，揭示真实的反应活性位点；调控材料表界面结构与组成，建立精准的反应构效关系；同时研究表面物种或中间产物的吸脱附过程，深入理解相关催化反应机理，从而指导高性能、低成本的纳米材料或整体电极的应用开发，实现从模型到实际的一体化研究。
图1. 电催化研究方法