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长期从事电化学和表界面科学研究。提出电催化活性位的结构模型,揭示了表面原子排列结构与电催化性能的构效关系。发展了高灵敏度、高时间分辨的电化学原位红外反射光谱方法,系统研究电催化过程,阐明了多种有机小分子与铂电极表面相互作用的机制。创建了电化学结构控制合成方法,成功破解高表面能纳米晶制备的难题,首次制备出由高指数晶面围成的高表面能铂二十四面体纳米晶,显著提高了铂催化剂的活性。曾获国际电化学会Brian Conway奖章、中国电化学贡献奖、教育部自然科学一等奖、国家自然科学二等奖等。
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