编者按:科研路上,他以催化为炬,破解氢能技术瓶颈,在非贵金属电催化领域勇攀高峰;讲台之上,他以师者为灯,将前沿科研融入课堂教学,用陪伴与坚守培育时代英才。
从实验室到讲台,从学术前沿到产业一线,材料科学与工程学院彭祥教授深耕学术、潜心育人,将科研创新与立德树人紧密结合。今年3月,他指导研究生在氢能催化领域取得重要研究进展,相关成果发表于《Nature Communications》。
“绕过那道墙”:一场从界面到内部的“迁移革命”
氢能是清洁能源体系的核心,但高效制氢催化剂长期依赖贵金属“铂”——资源稀缺、成本高昂,成为氢能大规模应用的“拦路虎”。彭祥的“主场”就在于此。
传统氢溢流设计中,氢原子在不同材料界面间迁移时存在能量壁垒。彭祥带领团队另辟蹊径:通过材料结构设计,让氢原子在同一材料内部完成迁移,从根源上绕过界面障碍这道“墙”。基于这一思路开发的催化剂,在酸性条件下驱动10 mA cm⁻²电流仅需21 mV过电位,在500 mA cm⁻²工业级电流下可稳定运行1500小时以上,法拉第效率高达98.6%。
这项成果以武汉工程大学为第一完成单位,发表于《Nature Communications》,审稿人评价该工作“为非贵金属电催化剂设计提供了全新思路,有望加速质子交换膜电解水制氢技术的商业化进程”。
在钼、钴、镍基等非贵金属材料体系研究中,彭祥带领的团队在晶面重构、异质结界面调控等方面接连取得重要进展,多篇论文入选ESI高被引与热点论文,累计引用9000余次。并在材料科学领域极具影响力的顶级综述期刊《Materials Science and Engineering: R: Reports》上发表综述,系统总结了非贵金属电催化制氢的前沿进展与未来方向,获授权发明专利20余项。
在2024年,彭祥荣获湖北省自然科学二等奖,连续入选2023—2025年度“全球前2%顶尖科学家榜单”,获评学校“科研工作先进个人”。同时,他担任《Innovation Discovery》创刊副主编、《Rare Metals》等期刊青年编委,并先后获评优秀青年编委、杰出青年编委。他还多次受邀在国内国际学术会议上作邀请报告,向国内外同行展示我校在电催化领域的创新成果。
作为湖北省第三批“科技副总”,彭祥服务于宇星水钻饰品有限公司,在饰品表面处理、功能材料开发等方面为企业提供技术支持,探索高校科研成果向企业转化的可行路径。同时,他主持了国家自然科学基金、湖北省重点研发计划、湖北省联合基金重点项目等课题,围绕非贵金属电催化这一方向,开展了一系列从基础探索到应用验证的系统研究,将研究成果从实验室到搬到生产线的路越走越实。
“科研反哺教学”:将科研成果变成案例植入课堂
“让课堂既有理论深度又有实践温度,”作为本科生《材料导论》、研究生《能源与催化》等核心课程的主讲,彭祥会将《Nature Communications》上刚发表的最新成果,用通俗易懂的语言拆解给学生听,打通基础研究与工程应用的通道。
在学生眼里,彭老师的课逻辑清晰、深入浅出,案例丰富、互动充分。把学科前沿成果转化为鲜活的教学案例让他们感受到“科研并不遥远,就在每一次实验、每一组数据中,也在每一堂课上”。因此,他的教学评价稳居前列,并曾获学校评教第一名。
他还将在化学教育领域国际著名期刊《Journal of Chemical Education》发表的关于析氢反应电极制备、废水染料电絮凝提取、稀土离子电化学等3篇教研论文,提取为科研场景、转化为本科生实验项目。这些项目不仅让学生掌握了基本实验技能,更让他们在本科阶段就接触到真实的科研问题,培养了科学思维和创新能力。科研真正走进了课堂,赋能了教学。

此外,他主持教育部产学合作协同育人项目1项,被授予学校“赢时胜奖教金”教学科研先进工作者称号。他认为,教学与科研并非彼此独立,而是可以相互促进、共同提升的——科研为教学提供源头活水,教学为科研培养后备力量。正是在这种理念的指引下,他坚持每年吸纳本科生进入实验室参与科研训练,让“科研反哺教学”成为一种常态。
比催化反应更持久的,是“催化”一个团队
每日扎根实验室,工作日与周末全程在岗,与学生面对面研讨实验方案、分析测试数据、打磨学术论文。在指导方式上,他坚持一对一指导。“每个学生遇到的问题各不相同,性格和学习方式也有差异,单独交流可以更有针对性地帮助解决具体困难。虽然对自己来说更辛苦、花费的时间更多,但从学生的成长来看,效果会更好。”
这份日复一日的付出,换来了学生的扎实成长。严宇娇、金迅、熊时健、谢松、徐宝钗、李冬连、姜均政等人获得国家奖学金;研究生谢松、徐宝钗、冯帅、陈想的硕士学位论文被评为校级优秀硕士学位论文。
研究生谢松的故事尤为典型。2020年加入团队,从基础的实验操作开始学习,彭祥手把手教他如何设计实验、分析数据、撰写论文。在团队的培养下,谢松后来以第一作者在《Nature Communications》《Applied Catalysis B》等期刊发表多篇论文,两次获得国家奖学金,获评校级优秀硕士论文,目前继续在校攻读博士学位。“没有彭老师每天的陪伴和指导,我不可能走到今天。”谢松说。
在本科生培养上,彭祥提供科研训练平台,助力学生保研深造,其中熊时健被保研到山东大学、徐炎武被保研到华南理工大学、赵强强保研到武汉理工大学、曾予杰和鄢青青被保研到电子科技大学。他指导的研究生“创新基金”和本科生“校长基金”均顺利结题、在“挑战杯”“节能减排”“大学生生命科学竞赛”等赛事中获国家级奖项。彭祥因此获得学校“十佳师德标兵”“百佳导师”“优秀共产党员”等荣誉。

以师者为灯,伴学子成长。彭祥用日复一日的陪伴,照亮学生的科研之路,也照亮他们的人生方向。