陈光需

教授

性别:男

联系电话:

电子邮箱:cgx08@scut.edu.cn

招生专业:

  • 硕士招生专业:学术型硕士:083000|环境科学与工程;专业学位硕士:085700|资源与环境

  • 博士招生专业:学术型博士:083000|环境科学与工程;专业学位博士:085700|资源与环境

工作经历:

  • 2019. 09 至今,华南理工大学环境与能源学院,教授

  • 2015.09-2019.06 美国斯坦福大学材料工程系,博士后(崔屹教授)

  • 2014.09-2015.09 厦门大学能源材料化学协同创新中心,博士后(郑南峰教授)

教育经历:

  • 2009.09-2014.07:厦门大学化学化工学院,博士(郑南峰教授)

  • 2005.09-2009.07:安徽大学化学化工学院,学士(吴杰颖教授)

社会、学会及学术兼职:

  • 发光材料与器件国家重点实验室骨干成员

  • 挥发性有机物污染治理技术与装备国家工程实验室骨干成员

  • 环境与能源学院环能所副所长

  • JACS、Angew、 Nat. Commun.、ES&T、Nano Lett.、Appl. Catal., B、Langmuir、Nano Res.、Small、AEM、Appl. Catal.、ACS Sustain. Chem. Eng.、Inorg. Chem.、JPCL、ACS Appl. Nano Mater.等知名期刊审稿人

  • 国家基金委、教育部、广东省科学技术厅等项目评审人

研究领域:

  • 电催化(电化学醇醛精准转化、电化学CO2固定与应用、电化学制氢)

  • 电化学催化反应与分离系统

  • 多相催化(小分子化学储氢、放氢,环境催化VOCs)

  • 高分子材料可再生利用(塑料PE、PET、PS高值化利用)

  • AI + 材料合成 + 催化探索。

科研项目:

  • 2018年“海外高层次引进人才”青年项目

  • 2024 年科技部重点研发计划“循环经济关键技术与装备重点专项(2024YFC3908702),课题负责人,芯片生产过程与废弃液晶化学品环境风险防控技术研发与应用示范。

  • 2024 年国家自然科学基金面上项目(No.: 22471077),电催化CO2高效转化:从催化剂的可控制备到污水脱氮除磷应用。

  • 2024 年广东省自然科学基金面上项目(No.: 未公布),负载型铂团簇催化剂的设计合成及其界面催化氧化研究。

  • 2019年度“珠江人才计划”引进创新创业团队 (No.: 2019ZT08L075)

  • 2019年度“珠江人才计划”青年拔尖项目 (No.: 2019QN01L159)

  • 2019年国家自然科学基金面上项目(No.: 21971070),配位小分子调控铜基纳米材料的表界面结构及电催化选择性

  • 2020年功能纳米材料在可再生能源与环境的应用研究(No.: G20200019024),科技部外专项目。

  • 2022 年广东省自然科学基金面上项目(No.: 2022A1515012047),亚单层(氢)氧化物-金属纳米模型催化剂的精准构筑及其在水煤气反应中的界面效应研究。

  • 2021 年广州市重点研发计划(No.: 202103040002),基于金属双极板的高性能质子交换膜燃料电池电堆开发和验证。

  • 2020 年广东省重点研发(No.: 2020B010188002),烷烃脱氢单原子催化剂的制备及其工程应用示范 广东省重点研发。

  • 华南理工大学“兴华学者”人才计划(2019 年至今)。

  • 珠海市香洲区“香山创业英才”项目(2020 年)。

  • 企业委托研发项目,功能纳米材料的自动化智能化合成工艺开发。

  • 企业委托研发项目,一种含有3d金属单原子和氮、氧共掺杂的碳材料的制备方法与应用。

  • 企业委托研发项目,一种CuO纳米片及其自上而下的制备方法与应用。

教学与指导学生:

  • 授课课程:《无机化学》 环境学科本科生32学时;《无机化学实验(I)》本科生32学时;《环境与能源学科前沿讲座》研究生4学时

  • 指导学生:在读博士生12名、硕士生9名(已毕业博士生3名、硕士生2名),指导本科毕业论文4人,指导国家级/省级大学生创新创业训练计划等多项

学术成果:

论文代表作:

1. Wang, P.; Pei, A.; Chen, Z.; Sun, P.; Hu, C.; Wang, X.; Zheng, N.*; Chen, G.*; Integrated system for electrolyte recovery, product separation, and CO2 capture in CO2 reduction. Nat. Commun. 2025, 16, 731.

2. Xu, Q.; Li, T.; Ju, Z.; Chen, G.; Ye, D.; Waterhouse, G.; Lu, Y.; Lai, X.; Zhou, G.; Guo, L.; Yan, K.; Tao, X.; Li, H.; Qiu, Y.; Li2ZrF6-based electrolytes for durable lithium metal batteries. Nature 2025, 637, 339–346.

3. Pei, A. #; Wang, P. #; Zhang, S.; Zhang, Q.; Jiang, X.; Chen, X.; Zhou, W.; Qin, Q.; Liu, R.; Du, R.; Li, Z.; Qiu, Y.; Yan, Y.; Gu, L. *; Ye, J.; Waterhouse, G.; Huang, W.H.; Chen, C.L.; Zhao, Y. *; Chen, G.*; Enhanced electrocatalytic biomass oxidation at low voltage by Ni2+-O-Pd interfaces. Nat. Commun. 2024, 15, 5899.

4. Liu, D., #; Jiang, F., #; Zhan, Q.; Huang, W.H.; Zheng, Y.; Chen, M.; Wu, L.; Qin, R.; Wang, M.; Zhang, S. Chen, L.; Yan, K.; Zhou, L.; Zhao, Y.*; Gu, L. *, and Chen, G.*. Pt-ZnOx interfacial effect on the performance of propane dehydrogenation and mechanism study. ACS Nano. 2024, 18, 51, 34671–34682.

5. Qin, Q., Li, T.*, Sun, X., Pei, A., Jia, Y.*, He, P., Gao, F., Wang, P., Wu, Q., Liu, R., Dai, S., Lin, H., Zhang, Q.*, Zhao, Y., Chen, G.*; Unveiling the Gold Facet Effect in Selective Oxidation of 5-Hydroxymethylfurfural and Hydrogen Production. Nano Lett., 2024, 24, 51, 16351–16359.

6. Chen, G.; Zhao, Y.; Fu, G.; Duchesne, P. N.; Gu, L.; Zheng, Y.; Weng, X.; Chen, M.; Zhang, P.; Pao, C. W.; Lee, J. F.; Zheng, N., Interfacial Effects in Iron-Nickel Hydroxide-Platinum Nanoparticles Enhance Catalytic Oxidation. Science 2014, 344 (6183), 495-499.

7. Chen, G. #; Xu, C. #; Huang, X.; Ye, J.; Gu, L.; Li, G.; Tang, Z.; Wu, B.; Yang, H.; Zhao, Z.; Zhou, Z.; Fu, G.; Zheng, N., Interfacial electronic effects control the reaction selectivity of platinum catalysts. Nat. Mater. 2016, 5(15), 564-569.

8. Lu, Z.#; Chen, G. #; Siahrostami, S.#; Chen, Z.; Liu, K.; Xie, J.; Liao, L.; Wu, T.; Lin, D.; Liu, Y.; Jaramillo, T. F.; Nørskov, J. K.; Cui, Y., High-efficiency oxygen reduction to hydrogen peroxide catalysed by oxidized carbon materials. Nat. Catal. 2018, 1 (2), 156-162.

9. Xu, C. #; Chen, G. #; Zhao, Y.; Liu, P.; Duan, X.; Gu, L.; Fu, G.; Yuan, Y.; Zheng, N., Interfacing with silica boosts the catalysis of copper. Nat. Commun. 2018, 9 (1), 3367.

10. Zhao, S.; #Chen, G.#; Zhou, G. #; Yin, L. C.; Veder, J. P.; Johannessen, B.; Saunders, M.; Yang, S. Z.; De Marco, R.; Liu, C.; Jiang, S. P., A Universal Seeding Strategy to Synthesize Single Atom Catalysts on 2D Materials for Electrocatalytic Applications. Adv. Funct. Mater. 2019, 30 (6), 1906157

11. Wang, P.; Li, T.; Wu, Q.; Du, R.; Zhang, Q.; Huang, W.-H.; Chen, C.-L.; Fan, Y.; Chen, H.; Jia, Y.; Dai, S.; Qiu, Y.; Yan, K.; Meng, Y.; Waterhouse, G. I. N.; Gu, L.; Zhao, Y.; Zhao, W.-W.; Chen, G. *, Molecular Assembled Electrocatalyst for Highly Selective CO2 Fixation to C2+ Products. ACS Nano 2022, 16 (10), 17021-17032.

12. Wu, Q.; Du, R.; Wang, P.; Waterhouse, G. I. N.; Li, J.; Qiu, Y.; Yan, K.; Zhao, Y.; Zhao, W. W.; Tsai, H. J.; Chen, M. C.; Hung, S. F.; Wang, X.; Chen, G.*, Nanograin-Boundary-Abundant Cu2O-Cu Nanocubes with High C2+ Selectivity and Good Stability during Electrochemical CO2 Reduction at a Current Density of 500 mA/cm2. ACS Nano 2023, 17 (13), 12884-12894.

13. Zheng, Y.; Wang, P.; Huang, W.-H.; Chen, C.-L.; Jia, Y.; Dai, S.; Li, T.; Zhao, Y.; Qiu, Y.; Waterhouse, G. I. N.; Chen, G.*, Toward More Efficient Carbon-Based Electrocatalysts for Hydrogen Peroxide Synthesis: Roles of Cobalt and Carbon Defects in Two-Electron ORR Catalysis. Nano Lett. 2023, 23 (3), 1100-1108.

14. Du, R.; Wu, Q.; Zhang, S.; Wang, P.; Li, Z.; Qiu, Y.; Yan, K.; Waterhouse, G. I. N.; Wang, P.; Li, J.; Zhao, Y.; Zhao, W.-W.; Wang, X.; Chen, G.*, Cu-C(O) Interfaces Deliver Remarkable Selectivity and Stability for CO2 Reduction to C2+ Products at Industrial Current Density of 500 mA cm−2. Small 2023, 19, 2301289.

15. Lin, J.; Zhao, S.; Yang, J.; Huang, W. H.; Chen, C. L.; Chen, T.; Zhao, Y.; Chen, G. *; Qiu, Y. *; Gu, L., Hydrogen Spillover Induced PtCo/CoOx Interfaces with Enhanced Catalytic Activity for CO Oxidation at Low Temperatures in Humid Conditions. Small 2023, e2309181.

16. Zhou, B.; Xu, S.; Wu, L.; Li, M.; Chong, Y.; Qiu, Y.; Chen, G.*; Zhao, Y.; Feng, C.; Ye, D.; Yan, K. *, Strain-Engineering of Mesoporous Cs3 Bi3 Br9 /BiVO4 S-Scheme Heterojunction for Efficient CO2 Photoreduction. Small 2023, e2302058.

17. Wu, M.; Ma, Q.; Li, M.; Zhou, Z.; Xu, J.; Waterhouse, G. I. N.; Song, N.*; Zhao, W.-W.*; Chen, G.*, Online sequential analysis of volatile and semivolatile organic compounds in water matrices by double robotic sample preparations and dual-channel mono and comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometry system. J. Chromatogr. A 2024, 1726, 464963.

18. Yuan, C.; Wu, Q.; Xu, K.-X.; Liu, X.-S.; Lou, H.; Xu, Y.-T.; Li, Z.; Meng, Y.; Li, T.; Ban, R.; Chen, G.*; Zhao, W.-W.*, Metal-organic polymer enables efficient organic photoelectrochemical transistor biosensing. Biosens. Bioelectron 2024, 257.

19. Chong, Y.; Chen, T.; Li, Y.; Lin, J.; Huang, W.-H.; Chen, C.-L.; Jin, X.; Fu, M.; Zhao, Y.; Chen, G. *; Wei, J.; Qiu, Y. *; Waterhouse, G. I. N.; Ye, D.; Lin, Z.; Guo, L., Quenching-Induced Defect-Rich Platinum/Metal Oxide Catalysts Promote Catalytic Oxidation. Environ. Sci. Technol. 2023, 57 (14), 5831-5840.

20. Li, Y.; Zhang, Q.; Chong, Y.; Huang, W.-H.; Chen, C.-L.; Jin, X.; Chen, G.*; Fan, Z.; Qiu, Y.; Ye, D., Efficient Photothermal Catalytic Oxidation Enabled by Three-Dimensional Nanochannel Substrates. Environ. Sci. Technol. 2024, 58 (11), 5153-5161.

21. Gu, W.; Pei, A.; Zhang, S.; Jiang, F.; Jia, Y.; Qin, Q.; Du, R.; Li, Z.; Liu, R.; Qiu, Y.; Yan, K.; Zhao, Y.; Liang, C.; Chen, G. *, Atomic-Interface Effect of Single-Atom Ru/CoOx for Selective Electrooxidation of 5-Hydroxymethylfurfural. ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15 (23), 28036–28043.

22. Li, Z.; Wang, M.; Jia, Y.; Du, R.; Li, T.; Zheng, Y.; Chen, M.; Qiu, Y.; Yan, K.; Zhao, W. W.; Wang, P.; Waterhouse, G. I. N.; Dai, S.; Zhao, Y.; Chen, G.*, CeO2/Cu2O/Cu Tandem Interfaces for Efficient Water-Gas Shift Reaction Catalysis. ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15 (26), 31584–31594.

23. Du, R.; Li, T.; Wu, Q.; Wang, P.; Yang, X.; Fan, Y.; Qiu, Y.; Yan, K.; Wang, P.; Zhao, Y.; Zhao, W.-W.; Chen, G.*, In Situ Engineering of the Cu+/Cu0 Interface to Boost C2+ Selectivity in CO2 Electroreduction. ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14 (32), 36527-36535.

24. Zhou, B.; Xu, X.; Li, M.; Wu, L.; Xu, S.; Yuan, L.; Chong, Y.; Xie, W.; Liu, P.; Ye, D.; Waterhouse, G. I. N.; Qiu, Y.; Chen, G.*; Shi, T.; Yan, K. *, Synergistic effects of heterointerface and surface Br vacancies in ultrathin 2D/2D H2WO4/Cs2AgBiBr6 for efficient CO2 photoreduction to CH4. Chem. Eng. J. 2023, 468, 14375.

25. Sun, X.; Wang, P.; Yan, X.; Guo, H.; Wang, L.; Xu, Q.; Yan, B.; Li, S.; He, J.; Chen, G.*; Shen, H. *; Zheng, N., Hydride-doped Ag17Cu10 nanoclusters as high-performance electrocatalysts for CO2 reduction. iScience 2023, 26 (10), 107850.

26. Chen, T.; Zhao, S.; Lin, J.; Chong, Y.; Li, Y.; Zhao, Y.; Chen, G. *; Qiu, Y. *, Theoretical and experimental study on the dehydrogenation of propane by oxygen vacancy caused by γ-Al2O3 with the assistance of S. Surf. Interfaces 2023, 42, 103399.

27. Chen, G.#; Tan, Y.; Wu, B.; Fu, G. *; Zheng, N. *, Carbon monoxide-controlled synthesis of surface-clean Pt nanocubes with high electrocatalytic activity. Chem. Commun. 2012, 48, 2758-2760.

28. Chen, G. #; Yang, H.; Wu, B.; Zheng, Y.; Zheng, N. *, Supported monodisperse Pt nanoparticles from [Pt3(CO)3(μ2-CO)3]52- clusters for investigating support-Pt interface effect in catalysis. Dalton Trans. 2013, 42 (35), 12699-12705.

29. Tang, H.; Xu, S.; Li, M.; Wu, L.; Duan, C.; Luo, H.; Zhou, B.; Rao, M.; Qiu, Y.; Chen, G. *; Yan, K.*, Photodehydration of Ethanol Mediated by CuCl2–Ethanol Complex. J. Phys. Chem. Lett. 2023, 14 (11), 2750-2757.

发明专利:

1. 陈光需;吴祺祺;杜瑞安;王鹏;李正健;丘勇才;严克友;一种共轭导电聚合物改性铜基催化剂及其制备方法与应用,发明专利,2021115356288。

2. 丘勇才;邬鹏;陈光需;严克友;一种光-热催化空气净化装置,发明专利,2020104815810。

3. 吴曼曼;陈光需;刘淑敏;一种用于吹扫捕集中高效消泡装置及方法,发明专利,2023105286409。

4. 陈光需;赵伟伟;杜瑞安;李正健;宾宇良;一种CuO纳米片及其自上而下的制备方法与应用,发明专利,2019111558601。

5. 吴曼曼;陈光需;刘淑敏;一种在线多基质内VOCs分析装置及方法,发明专利,2022111086886。

6. 陈光需;陈阳东;杜瑞安;郑远杰;吴祺祺;一种燃料电池气体扩散层及其制备方法与应用,发明专利,2023103750827。

7. 陈光需;古雯蕾;梁程;李正健;丘勇才;严克友;一种负载型功能金属纳米团簇的低温冷冻光化学制备方法及得到的产品与应用,发明专利, 2022109955648。

8. 陈光需;裴安;李正健;丘勇才;严克友;一种用于生物质升级和塑料降解的电催化剂及其制备方法与应用,PCT或外国申请,PCT/CN2023/095893。

9. 陈光需;郑远杰;一种含有3d金属单原子和氮、氧共掺杂的碳材料的制备方法与应用,发明专利,2021113490526。

10. 陈光需;裴安;李正健;丘勇才;严克友;一种用于生物质升级和塑料降解的电催化剂及其制备方法与应用,发明专利,2023104960894。

11. 陈光需;杜瑞安;吴祺祺;王鹏;李正健;丘勇才;严克友;用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催化剂及其制备方法与应用,发明专利,2023103073272。

12. 陈光需;吴祺祺;杜瑞安;王鹏;李正健;丘勇才;严克友;一种富含Cu0/Cu+界面活性位点的铜基催化剂及其制备方法与应用,发明专利,2023101582935。 

13. 陈光需;王鹏;裴安;陈兆熙;用于碱性电化学合成中的电解质回收、产品分离和CO2捕获集成系统及其制备方法,发明专利,2024111857869。

14. 陈光需;张改革;陈兆熙;任笑潮;周铭基;杨金;刘淑敏;陈萍;王立;一种利用强太阳辐射驱动废旧电池电极材料高效剥离的方法,发明专利,2024107553748。

15. 陈光需;刘淑敏;李正健; 一种用于CO氧化催化的Pt (Q)/Ce(Q)-TiO2催化剂及其制备方法与应用,发明专利,202510119286.3。

16. 陈光需;孙沛霖;王鹏;陈兆熙;裴安;一种电化学除氧系统的建立方法及其应用,发明专利,202510204907.8

17. 丘勇才;林家瑾;赵帅奇;陈光需;一种抗烧结PtCu-BOx/SiO2高稳定性催化剂及其制备方法与应用;发明专利,2022102341626。

18. 丘勇才;邬鹏;靳小静;赵帅奇;叶代启;陈礼敏;刘茂盛;陈光需;向君毅;一种蛋黄-壳结构锰钾矿型二氧化锰催化剂及其制备方法与应用;发明专利,2018114130456

19. 严克友;陈志龙;沈跃跃;邹时兵;陈光需;一种稳定的非铅金属卤化物及其蓝白双色发光二极管的制备方法;发明专利,2023107936276

其它(教学活动/荣誉等):

  • 2018 年国家自然科学二等奖(第四)

  • 2018 年海外高层次引进人才青年项目入选者

  • 2019 年入选华南理工大学 “兴华学者”人才计划

  • 2019 年入选广东省珠江人才青年拔尖人才项目

  • 2019 年广东省“珠江人才计划”团队项目入选者。

  • 2021 年荣获珠海市 “香洲区创业英才” 称号