本项目旨在打造研发针对生物质转化的催化实验室，以应对当前生物质转化产物附加值低的困境，助力新能源和绿色环保产业。我们的核心思路就是引入高附加值产物，具体策略是将传统生物质转化的废弃物转化为高价值炭，并通过优化油气转化的催化剂和工艺，综合提升产物附加值。为达成上述目标，我们创新性地将高性能计算与模拟引入本项目以全面辅助新型催化剂的筛选与设计，并结合实验验证和产业示范，完成与生物质产业的对接。研究内容包括：计算模拟、催化评估、材料制备和设备研发和产业示范。通过计算模拟，建立完整的生物质转化的数据库和反应力场，继而开展催化剂的计算扫描和设计，筛选出来的催化剂经材料制备小组合成后交付催化小组进行完整的测试和评估，经多次设计—合成—测试评估，最终获得优化的催化剂和工艺，交由设备小组放大和产业示范。

研究方向：能源转化 (太阳能制氢、生物燃料、天然气燃烧、燃料电池、室温合成氨)；能源存储 (锂电池、超级电容器、储氢技术)；计算物理与化学 (异相催化、超快化学、计算机辅助材料设计)。

产业应用领域：生物质向高附加值产品的转化工艺与催化剂，可能用以生物质油气的生产与低维碳材料的批量、廉价生产，并用来制造用以储能和环境应用的器件。项目其中一个核心内容就是实现常规生物质的高附加值转化，在研并且已经取得一定成果的油气转化，目前已经申请多项专利，可能用以生物质制备可燃气体和可以直接使用的生物柴油。此外，以生物质为原料制备石墨烯和量子点，可望用以粉体石墨烯的规模化生产，在储能、环保和化工领域得到广泛应用。