各有關單位： 碳基能源轉化利用的催化科學重大研究計劃面向碳基能源高效利用的國家重大戰略需求，針對催化表界面化學所涉及的關鍵科學問題開展系統深入的研究。本重大研究計劃注重催化劑結構、表界面特性，以及外場環境對催化劑表界面電子態的影響和調控，重點關注能源小分子高效轉化相關的C-H鍵和C-O鍵的催化活化及C-C偶聯等反應；創新碳基能源利用的化工過程，優化反應歷程，以達到高效、環保和CO₂低排放的目標；建立和發展高分辨表征手段，實現在實際催化反應條件下對反應過程進行精準表征；發展新的理論方法，實現在接近真實催化反應條件下的理論模擬和預見，為未來在分子、原子水平上對催化劑活性中心進行理性設計提供指導。 一、科學目標 本重大研究計劃擬通過化學、化工、數理、材料等多學科交叉融合，針對碳基能源分子的高效轉化，在催化相關的理論和實驗的創新上取得突破，充分發揮和放大我國在微納米和表界面研究領域的優勢，力爭在催化表界面理論研究方面形成特色；著重解決涉碳化學鍵催化活化、合成氣高效轉化和碳基小分子電催化轉化等過程的關鍵科學問題，推動碳基能源的產業革命；造就高水平、結構合理的研究隊伍，培養精于理論和實驗科學研究的優秀青年學者，大力提升我國在這一領域的競爭力和國際地位。 二、 核心科學問題 （一）催化劑固體表界面局域原子和電子結構的精準設計與構建。 （二）碳基載能分子在表界面的選擇活化和定向轉化。 （三）催化劑固體表界面特性與環境和外場的相互作用機制及調控規律。 三、2017年度重點資助研究方向 本重大研究計劃前期主要以培育項目和重點支持項目的形式予以資助，在要求和資助強度上有所不同。對探索性強、選題新穎的申請將以培育項目方式予以資助；對具有原創性、有一定工作積累、有望取得重要突破的申請將以重點支持項目的方式予以資助。鼓勵材料、物理、工程等來自不同學科的研究隊伍共同參與申請。本年度擬重點資助以下方向： （一）涉碳化學鍵（如C-H和C-C等）催化活化的機制。 發展通過催化劑表界面結構調控以提高催化特性的新方法；研究甲烷等低碳烷烴活化直接獲取液體燃料和化學品的新途徑；探索電磁等外場對催化過程的強化新機制。 （二）C-C鍵偶聯的精準控制及合成氣轉化的新概念。 研究催化劑表界面原子結構及缺陷態的調控規律和反應分子（如CO和H₂等）在催化劑表面的吸附和反應機理，探索C-C鍵形成和偶聯增長的精準控制策略及機制。 （三）碳基小分子電催化轉化的新探索。 研究碳基小分子電催化活化轉化新機制，著力提高催化選擇性與過程效率，實現電能向化學能高效轉換和可再生能源的高效儲存；鼓勵中溫高溫和非貴金屬催化體系中碳鏈增長的電化學研究。 （四）催化表界面表征與理論模擬的新方法。 發展適合于上述研究方向的催化反應原位-動態環境和涉及外場作用條件下對催化表界面和反應中間體（如自由基等）進行高時空分辨和高靈敏表征的新技術和新理論；建立催化理論研究的新方法，注重催化反應的動態模擬和動力學研究。 四、項目遴選的基本原則 為確保實現總體目標，本重大研究計劃： （一）鼓勵開展前沿領域探索性研究，優先支持具有原創性的催化表界面新概念、新理論、新體系、新方法、新技術的研究。 （二）鼓勵多學科實質性交叉合作研究，特別鼓勵和優先考慮來自于數理和材料等學科的申請,以及其他學科與化學學科的交叉合作。注重理論與實驗的有機結合。 （三）鼓勵開展國際合作研究。 五、2017年度資助計劃 2017年度計劃資助直接費用約2200萬元，擬資助培育項目15-20項，直接費用平均資助強度為80萬元／項，資助期限為3年，申請書中研究期限應填寫“2018年1月1日-2020年12月31日”；擬資助重點支持項目3-4項，直接費用平均資助強度為300-400萬元／項，資助期限為4年，申請書中研究期限應填寫“2018年1月1日-2021年12月31日”。 六、申報要求及注意事項 （一）申請條件。 本重大研究計劃項目申請人應當具備以下條件： 1.具有承擔基礎研究課題的經歷； 2.具有高級專業技術職務（職稱）。 在站博士后研究人員以及正在攻讀研究生學位的人員不得申請。 （二）限項規定。 1. 具有高級專業技術職務（職稱）的人員，申請（包括申請人和主要參與者）和正在承擔（包括負責人和主要參與者）以下類型項目總數合計限為3項：面上項目、重點項目、重大項目、重大研究計劃項目（不包括集成項目和戰略研究項目）、聯合基金項目、青年科學基金項目、地區科學基金項目、優秀青年科學基金項目、國家杰出青年科學基金項目、重點國際（地區）合作研究項目、直接費用大于200萬元/項的組織間國際（地區）合作研究項目（僅限作為申請人申請和作為負責人承擔，作為參與者不限）、國家重大科研儀器研制項目（含承擔科學儀器基礎研究專款項目和國家重大科研儀器設備研制專項項目）、優秀國家重點實驗室研究項目，以及資助期限超過1年的應急管理項目。 優秀青年科學基金項目和國家杰出青年科學基金項目申請時不限項；正式接收申請到國家自然科學基金委員會作出資助與否決定之前，以及獲資助后，計入限項。 2.申請人（不含參與者）同年只能申請1項重大研究計劃項目。上一年度獲得重大研究計劃項目資助的項目負責人（不包括集成項目和戰略研究項目），本年度不得作為申請人申請重大研究計劃項目。 （三）申請注意事項。 1.申請書電子版提交截止日期為2017年8月24日16時。 2.本重大研究計劃項目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下： （1）申請人在填報申請書前，應當認真閱讀本項目指南和《2017年度國家自然科學基金項目指南》中申請須知和限項申請規定的相關內容，不符合項目指南和相關要求的申請項目不予受理。 （2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學問題，將對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的具體科學問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。 （3）申請人登錄科學基金網絡信息系統https://isisn.nsfc.gov.cn/（沒有系統賬號的申請人請向依托單位基金管理聯系人申請開戶），按照撰寫提綱及相關要求撰寫申請書。 （4）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“重點支持項目”或“培育項目”，附注說明選擇“碳基能源轉化利用的催化科學”，根據申請的具體研究內容選擇相應的申請代碼。以上選擇不準確或未選擇的項目申請將不予受理。培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個。 （5）申請人應當按照重大研究計劃申請書的撰寫提綱撰寫申請書，應突出有限目標和重點突破，明確對實現本重大研究計劃總體目標和解決核心科學問題的貢獻。 如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。 （6）申請人應當認真閱讀《2017年度國家自然科學基金項目指南》中預算編報須知的內容，嚴格按照《國家自然科學基金資助項目資金管理辦法》、《關于國家自然科學基金資助項目資金管理有關問題的補充通知》（財科教〔2016〕19號）以及《國家自然科學基金項目資金預算表編制說明》的要求，認真如實編報《國家自然科學基金項目資金預算表》。 （7）申請人完成申請書撰寫后，在線提交電子申請書及附件材料，下載打印最終PDF版本申請書，并保證紙質申請書與電子版內容一致。 （8）申請人應及時向科技處提交簽字后的紙質申請書原件以及其他特別說明要求提交的紙質材料原件等附件。 3.本重大研究計劃咨詢方式： 科技處計劃項目科聯系電話：88302962 國家自然科學基金委員會化學科學部三處 聯系電話：010-62327035 （四）其他注意事項。 1.為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。 2.為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦一次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動。

科技處

2017年6月5日