电化学精细合成与高熵纳米材料是当前绿色化学与能源催化领域的前沿热点，在推动化工产业向绿色化、智能化转型方面具有重要战略意义。然而，电化学反应过程中存在的反应物吸附活化困难、中间体质子化与电子转移速率缓慢、竞争副反应及传质限制等瓶颈问题，严重制约了该技术的工业化进程。同时，高熵纳米材料虽凭借高熵效应、严重晶格畸变等独特物性展现出巨大应用潜力，但其原子级精准合成、动态结构演化解析及非平衡态稳定性调控等核心科学问题仍面临严峻挑战。因此，系统梳理反应动力学调控策略，阐明高熵材料原子级合成与构效关系，对推动该领域基础研究向实际应用跨越具有重要意义。

针对上述科学问题，化学拔尖241班本科学生杨家阔同学自大一暑假进入化学与分子工程学院赖建平教授课题组开展科研攻关，围绕高熵纳米材料原子级精准合成及电化学精细合成反应动力学两大研究方向，系统总结并提出了关键调控策略与未来发展方向。

图1. 高熵纳米材料原子级精准合成面临的六大核心挑战示意图

在第一项工作中，研究团队聚焦高熵纳米材料的原子级精准合成，系统论述了当前面临的六大核心挑战——原子级均匀混合、动态结构演化、表征分辨率瓶颈、非平衡态稳定性、规模化制备以及理论与实验脱节（图1）。文章重点综述了超快速高温合成、分子前驱体设计、机器学习辅助组分筛选及界面工程等先进合成策略的最新进展，深入探讨了原位/工况表征技术在解析复杂结构中的关键作用，并提出了动态结构分析、闭环智能合成及跨尺度界面设计等未来研究方向，旨在推动高熵纳米材料从基础研究向工业应用的转化。该综述发表于英国皇家化学会期刊Inorganic Chemistry Frontiers（Inorg. Chem. Front., 2026, 13, 3683-3716，DOI: 10.1039/d6qi00219f）。

在第二项工作中，研究团队系统综述了高附加值有机化学品电化学精细合成中的反应动力学挑战，从反应物吸附活化、中间体质子化与电子转移、竞争反应及传质限制四个核心维度深入剖析了反应动力学瓶颈的内在机制（图2）。文章进一步归纳了近年来在新型电极材料设计、反应条件优化、反应器工程及原位表征技术等方面的突破性进展，并前瞻性地展望了人工智能辅助优化、绿色电解质开发及可持续路径等未来发展方向，为电化学精细合成技术的进一步研究和应用提供了理论参考与技术支撑。该综述发表于国产领军期刊Science China Chemistry （Sci. China Chem., 2026, DOI: 10.1007/s11426-025-3484-5）。

图2. 电化学精细合成反应动力学核心挑战示意图

该研究成果近期分别以题为Atomic-level precision synthesis and dynamic structure-property relationships of high-entropy nanomaterials: advances, challenges, and perspectives和Reaction kinetics in electrochemical precision synthesis of high-value-added chemicals: from mechanisms to tuning strategies发表在中科院化学一区期刊Inorganic Chemistry Frontiers和Science China Chemistry上。论文共同第一作者为化学与分子工程学院本科化学拔尖241班杨家阔和环境学院博22级韩佳倪，通讯作者分别为赖建平教授和王磊教授。

近年来，学院持续深化本科生科研训练体系建设，强化早期科研启蒙与创新实践引导，为学生搭建高水平研究平台。在优质师资与前沿课题的双重支撑下，一批本科生实现从课堂学习到独立科研的跨越，以第一作者在国际期刊发表高水平成果，充分彰显学院创新人才培养的扎实成效，持续为学科发展与学术影响力提升注入青春动能。

作者介绍： 杨家阔，化学与分子工程学院化学拔尖241班本科学生，自大一暑假进入生态化工国家重点实验室培育基地开展科研训练，系统掌握了电化学测试技术（包括线性扫描伏安法、计时电位法、电化学阻抗谱等）、纳米材料合成与表征方法等关键实验与理论技能，具备独立开展课题研究与学术成果总结的能力。获“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛省级特等奖、中国大学生创新创业训练计划项目国家级立项等，已发表SCI论文五篇（包含两篇第一作者）。

（一审：陶亚亚；二审：闵繁盛；三审：郭维斯）