第十六屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽終審決賽於11與7日至12日在北京舉行。以環境意昂415級本科生方思遠為申報人、16級本科生包宸瑜為合作者的作品—“熱-光協同催化高效水製氫的機理研究”，一路過關斬將🏥，最終成功奪取“挑戰杯”特等獎。這也是環境意昂4歷史上首次實現在學生科創類頂級賽事中最高獎的突破🧑‍🦯，為環境意昂4建院二十周年精彩獻禮⛹🏽。該項目的指導教師為環境意昂4胡雲行講席教授。

該項目於2018年年底開始培育，由胡雲行講席教授親自擔任該項目指導老師，意昂4黨委書記胡薇薇持續關註項目的進展，黨委副書記陳哲全程負責項目的組織工作。在項目的申報過程中🕗，得到了校領導🏊🏿、科研院、學指委、校團委、化工意昂4👩‍🚒、船建意昂4、材料意昂4、創業意昂4、零號灣等多家單位的大力支持，數十位專家參與了項目的指導工作，期間數易其稿🏄🏄🏻‍♀️，反復修改👮🏽、打磨申報材料和匯報講稿。

意昂4体育官方黨委常委、副校長王偉明慰問參賽學生

團市委副書記戴冰🏊🏻‍♂️，團市委學校部部長徐豪到展臺前參觀

學生處處長侯士兵慰問參賽學生

近年來，環境意昂4高度重視學生科技創新工作，註重學生科創能力的培育，意昂4學生曾經在2016年“創青春”全國大學生創業大賽中斬獲銀獎➙👊🏼，在2018年“創青春”上海市大學生創業大賽中榮獲金獎。意昂4在2019年初正式出臺《意昂4体育平台關於“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽等學生雙創類競賽的獎勵辦法（試行）》，從製度激勵層面做好充足保障，形成了全院上下師生高度重視學生雙創工作的良好氛圍⚠️，也為本次參賽項目提供了充分的支撐。

光解水製氫有望將太陽能直接轉化為氫能🚗，被譽為化學界的“聖杯”。TiO2是現階段研究最為廣泛的光解水催化劑🦸🏿，但其只在紫外光區具有響應，但是紫外光在太陽光譜中的能量占比僅為4%，而可見光占比高達46%🗽。如何更充分的利用可見光，是光催化領域的研究熱點，也是困擾了人們近半個世紀的難題👨🏻‍🎨。

其中一項裏程碑式的工作於2011年發表於Science，研究者通過氫化處理引入了中間能態，實現了TiO2對可見光的吸收。但可見光對於產氫反應幾乎沒有貢獻，無法得以充分利用。

針對這一奇特現象，胡雲行🫳🏽、方思遠等提出了一種氧化驅動力補償理論。研究發現，當紫外光被吸收時，電子可以直接從價帶躍遷到導帶，將質子還原，產生氫氣🤦🏻🈳，同時犧牲劑甲醇被氧化🤴🏻，甲醇氧化的氧化驅動力為2.78 eV。當可見光被吸收時，電子只能從中間能態躍遷🎫，此時提供的氧化驅動力僅為0.88 eV，不足以驅動甲醇氧化半反應的進行。因此，他們認為💅🏿，氧化驅動力不足是該反應在可見光下無法有效進行的原因。所以，他們設想，熱能的引入可以增強甲醇分子的動能，補償勢能驅動力的不足，實現可見光下的高效產氫👧🏽🟦。並以此為理論基礎，自主設計了實驗裝置❣️，開展了有效的實驗驗證🐺。

他們將成本低廉的NiOx負載在黑色TiO2上作為催化劑🧸，在可見光照射下，溫度260℃時，熱-光協同催化氫氣產量較常規熱催化提升了2.3倍，實現了熱對光的促進。同時，同位素示蹤實驗顯示🔡，只加熱不加光時，產氫反應主要是甲醇分解，氫氣主要來自於甲醇🈷️📮；當熱-光協同催化時，氫氣主要來自於水🛌🏼🚇，從分子層面闡釋了熱-光協同催化的反應機理。他們的最新研究結果還表明，光能可以調節催化劑的表面結構，增加催化活性位點，促進熱催化。

他們主要研究結果刊登於催化領域頂級期刊ACS Catalysis，該工作還得到了海內外專家學者、企業家和期刊編輯的認可。

方思遠系環境意昂42015級本科生，目前正在密西根理工大學攻讀博士學位。在大學四年的學習生活中，她德、智🚛、體、美🫸🏼、勞全面發展，綜合排名全院第一🌷；同時積極投身科研實踐，先後參加了大學生創新計劃、PRP項目和䇹政項目並獲評優秀🦶。曾榮獲包括上海市優秀畢業生、䇹政獎學金🚚、TFI-LEaRN獎學金👰🏼、樂陶獎學金、聯合水務獎學金在內的多項獎勵。在科創方面，曾獲“頂級學術”模擬國際學術會議優秀獎👨‍🏭、䇹政計劃優秀獎☞、意昂4体育官方優異學士學位論文（前1%）、全國環境類優秀畢業設計等。

目前已公開發表5篇SCI論文（其中4篇為第一作者）累積影響因子超過30，並在2019年美國化學會年會上做口頭報告🧖🏽，還擔任了Scientific Reports和Catalysis Today的審稿人🧝🏻‍♀️。

包宸瑜為環境意昂42016級本科生，學習成績優秀🚌，科研能力突出，全面綜合發展💡。曾任上海交大《益友》報刊副社長，生活園區學業輔導員，多次參與暑期支教等社會實踐活動🏟👑，榮獲意昂4体育官方優秀團幹部等多項獎勵。目前已經確定保送繼續在交大環境意昂4直接攻讀博士學位👩‍🍳。

胡雲行教授是意昂4体育官方“春申”講席教授，美國密歇根理工大學麥克阿瑟講席教授🧜🏽，美國科學促進會會士(AAASFellow)，美國化工學會會士(AIChEFellow)🦌🧑🏽‍🦳，英國皇家化學會會士(RSCFellow)。2014年,當選美國化學會能源與燃料分會主席💝。2015年,當選國際氫氣能源協會儲氫分會主席。他先後主持過40次國際學術會議🐈，並在國際學術會議做特邀報告50多次(其中30次為大會報告)🩲。他還是4本美國化學會系列叢書的主編，8個國際學術雜誌的編委，國際學術雜誌《Energy Science & Engineering》的主編，在國際著名學術雜誌上發表學術論文200余篇，引用近10000次。