氢能综合利用是当前国际研究热点，也是实现国家“碳达峰、碳中和”目标的关键技术。报告将介绍电催化析氢和光催化析氢技术中核心催化材料的制备及原子级调控研究，同时介绍这些研究中材料分析测试技术的关键作用。主要研究内容包括:①通过应力诱导维材料局域相变新方法，在亚稳态1T-MoS,表面构建系列非贵金属(Co、Fe、Ni)单原子阵列催化剂，展现出媲美商业Pt/C析氢活性和高稳定性;②提出原子降低亚稳态二维金属烯生成焓的新机理，并发展甲醛原位释放氢和一氧化碳的限域合成新方法，制备系列高活性二维金属烯催化新材料(RhPdH、PbPdH、PH@Ru等)，并在原子尺度阐明氢与金属间强电子相互作用激活大量超Pt活性位点的机理:③提出湿化学制备H-TiO催化剂新方法，发展异相同质结、双S型异质结等新策略，有效增加光吸收范围和光生载流子分离效率，大幅提升光催化分解水制氢速率，为高效析氢催化剂研究提供新思路、新机制、新方法。