离子液体介导的 CO₂ 原位转化反应，是面向碳中和的 CO₂捕集与大规模利用技术之一，将离子液体独特可调性能应用于 CO₂ 原位转化反应，可望实现温和条件的高值化转 化，具有很高应用前景。

当前国际形势巨变，世界格局重塑，也为当前技术大变革提供了新的机遇和挑战。离子液体作为新一代的绿色介质和功能材料，为创造物质转化的反应/分离绿色新体系提供了重大机遇，已经引起学术界、工业界和各国政府的高度关注，成为当前的国际科学前沿和工程研发热点。在为我国当前解决卡脖子问题、绿色发展、国防空天/潜艇等诸多重大领域均展现了广阔的应用潜力和前景。结合研究团队工业应用典型实例及面向未来的重大应用，阐述了生物质转化高值利用、CO₂ 活化转化、替代有毒有害的 MMA 绿色生产新技术、锂浆料储能等一系列离子液体绿色变革性技术体系中发现的过程科学新的理 论突破点，并与重大应用技术相互迭代，引领推动绿色技术和学科的大发展。

在化学反应过程中，离子液体既可用作反应介质，亦可用作催化剂，因此相关研究引起了人们的广泛兴趣。近年来，我们围绕离子液体催化反应体系展开研究，致力于发展温和条件下 CO₂和生物质绿色转化制备化学品和功能材料的绿色新途径，揭示了离子 液体催化反应机制，取得重要进展。

晶态能量转换材料是指具有确定晶体结构、构效关系清楚且本征特性多样的能量转换材料，在光电化学能转换及能量存储等领域具有重要应用。虽然人们对于晶态能量转换材料合成机理和应用性能进行了大量研究，但是仍然难于精准控制晶面、界面及缺陷等原子尺度上的结构特征。限域反应使材料生长限制在特定微区内，为多级结构材料设计和精确控制提供了可能。我们从合成过程化学反应动力学和热力学出发，基于对微区环境混合、传递和反应特征认识，提出微区限域反应调控晶态能量转换材料原子尺度结构策略，合成了新型结构和性能优异晶态能量转换材料及其与碳协同耦合新体系，揭示并提出光电化学能转换及储能新机制。