方向一、废弃聚合物升级化学回收

研究目的：在双碳政策下，推动城市和工业废弃聚合物循环再利用，包括废旧塑料、废旧橡胶和天然废弃物等，实现千克或者吨级的转换为高附加值的材料，从而减少白色污染，推动变废为宝的可持续循环经济发展。

研究内容：

第一、开发新型催化剂与反应设备，实现废弃聚合物在700-800度下可控碳化制备功能碳材料，比如碳纳米球、碳纳米管、杯叠碳纳米管、石墨烯和多孔碳材料。

第二、开发高性能低温催化剂和工艺设备，实现废弃聚合物在低温下（360-550度）的可控降解与碳化，制备碳纳米颗粒、多孔碳、仿生蛇皮多孔碳以及基于碳化氮的共聚物半导体，发展废聚合物升级化学新型模式。

第三、将废弃塑料转化为金属-有机框架（MOF）材料及其复合材料，比如Mg-MOF，Ca-MOF、Co-MOF和Ni-MOF，为高性能、低成本的MOF材料提供新的制备策略。

第四、废弃聚合物超低温可控碳化反应，采用新型催化剂实现200-300度下聚合物的可控碳化制备多孔材料。

第五、废弃聚合物的可控降解，通过催化剂的设计，实现塑料低温（200-300度）可控降解，将废弃塑料转化为高附加值的化工产品。

方向二、新型太阳能界面光热转化技术

研究目的：设计高性能碳材料、多孔聚合物、凝胶基太阳能界面蒸发器，实现高效的太阳能界面光热转化，包括界面光热海水淡化、界面光热水蒸发与热电转化的结合、界面光热水蒸发与光催化降解（如AOP）有机污染物的结合、界面光热水蒸发与发电，为光热海水淡化和偏远地区的淡水制备提供新策略。

研究内容：

第一、废弃聚合物基碳材料的太阳能界面蒸发器。

第二、废弃聚合物基MOF的太阳能界面蒸发器。

第三、基于MOF、COF和PIM等多孔聚合物及其碳材料的太阳能界面蒸发器。

第四、聚合物凝胶基的太阳能界面蒸发器，设计新型聚合物凝胶材料，通过调控水分子的氢键网络，降低水蒸发焓，大幅提高性能。