2025年10月至2026年1月，东北大学李海波教授、莫凡副研究员课题组聚焦原子级环境材料驱动污染物净化-转化-资源化方向，在相关领域国际知名期刊发表了系列高水平研究成果（自然指数期刊Chemical Science,Advanced Functional Materials,Water Research和领域顶刊ACS Catalysis,Advanced Powder Materials），构建了面向污染物净化与资源化理性协调的原子级环境材料构筑-多场景应用研究体系。
课题组首先开展原子团簇（ACs）探索，微环境调控制备高序Ru ACs催化剂，环己烷脱氢芳构化周转率达544.34 μM·mg⁻¹Ru·h⁻¹。将其应用于塑料循环回收，实现低密度聚乙烯（LDPE）转化率87%、芳烃选择性超70%，达成无氢无溶剂塑料升级循环，具备工业化潜力（Chem.Sci., 10.1039/d5sc04662a；ACS Catal., 10.1021/acscatal.5c06674）。
基于团簇研究，课题组突破理论瓶颈：创新性提出原子聚集体（AAs）-单原子催化剂（SACs）协同范式，破解稳定性-活性权衡难题；揭示AAs动态发育调控催化活性机理，建立AAs参数调控方法，阐明多尺度构效关系，为催化体系优化提供理论支撑（Adv. Funct.Mater., 10.1002/adfm.202526773）。
课题组进一步拓展限域催化研究，结合并深化AAs-SAs协同机制，阐明微纳曲率对纳米管限域催化的调控规律，建立界面水物化特性与曲率的互作关系，为提升反应选择性、传质效率提供核心依据，可适配塑料循环、复杂污染物脱毒等场景（Water Res., 10.1016/j.watres.2025.124928; Adv. Powder Mater., 10.1016/j.apmate.2025.100357）。
上述系列研究成果极大地推动了环境催化材料从依赖经验设计到可编程设计的转变，为实现污染物净化与资源化理性协调提供了理论框架，为环境催化低成本可续应用奠定理论基础。该系列研究得到了国家重点研发项目、沈阳市科学计划项目、中央高校基本科研业务费等资助。
