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1.3V，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。他指导本科生现已获批了大学生创新创业国家级重点项目和广东省攀登计划重点支持项目。

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）