纳米多孔金属材料，无论是薄膜还是块体，几乎没有宏观的拉伸塑性，且难于加工，提高纳米多孔金属材料的塑性一直是巨大的挑战与核心科学问题。针对这一问题，通过构建基底-多孔膜体系提高纳米多孔金属的塑韧性。提出并实现了利用膜-基材料的增塑原理来解决纳米多孔金属的脆性问题，在柔性金属基底表面原位形成纳米多孔金属薄膜，利用基底模量匹配与约束效应显著提升了多孔金属薄膜的塑韧性(多孔银：延伸率从0提高到15%以上)；利用液固反应、气固反应诱导前驱体薄膜的表面合金化并揭示了其脱合金机理，发展了普适性的表面合金化-脱合金策略，实现了大尺寸、柔性纳米多孔金属薄膜的通用制备，获得了良好界面结合与优异力学性能的系列纳米多孔金属薄膜材料。进一步基于前驱体合金设计与脱合金工艺控制，实现了多种纳米多孔金属薄膜、块体材料的可控制备，并探索其在海水淡化、电驱动领域的应用。

涉及这部分工作的相关发表论文包括Nano Lett 2023, Adv Mater 2022, Sci China Mater 2021, ACS Nano 2018, Nanoscale Horiz 2018, J Mater Chem A 2019, Small Methods 2019, Chem Eng J 2020, Nanoscale 2018, ACS Sustain Chem Eng 2019等。‘含金属间相合金体系的脱合金机理研究’获2019年山东省自然科学二等奖。提出的脱合金新技术、即‘一种纳米结构过渡金属薄膜的制备方法’，已授权发明专利。

解决纳米多孔金属脆性问题的学术思路 (a)，液态、气态金属辅助的表面合金化-脱合金策略(b)，基底-多孔膜界面结构(c)，以及不同厚度纳米多孔铜@铜箔的拉伸应力-应变曲线(d)

低维纳米多孔金属具有更多活性位点和更高的催化活性，探索低维度新材料和突破性能具有重要科学意义和应用价值，然而，高性能纳米多孔金属的宏量制备是制约其在能源和催化领域实际应用的主要瓶颈。对于脱合金过程而言，如何从微观上提高前驱体中第二相的分散度(纳米分散)并从宏观上减小前驱体的尺寸 (至少在一个维度上达到微米量级)是实现低维纳米多孔金属宏量制备的难点和关键。

基于共晶体系发展了低维纳米多孔金属的宏量制备技术。以共晶体系为出发点，提出了‘凝固控形、腐蚀控构’的原则和共晶导向自模板策略，建立了共晶前驱体合金的微合金化设计准则，利用共晶反应和快速凝固实现了第二相在前驱体中的纳米分散并显著减小了前驱体的宏观尺寸；基于共晶反应、微合金化、快速凝固和遗传效应，实现了对纳米多孔金属的维度与结构调控，利用雾化制粉技术实现了公斤级前驱体合金的高效制备，发展了低维纳米多孔金属新的宏量制备技术，研制出用于氧还原、析氧、析氢等反应的高活性纳米电催化剂。这部分工作的论文主要发表在这部分成绩发表的主要论文包括Adv Energy Mater 2018, J Mater Chem A 2017/2018(1,2)/2020, ACS Appl Mater Interf 2019, Nanoscale 2017(1,2), Nano Res 2019, Adv Energy Mater 2020, ACS Nano 2018, Nano Energy 2016/2017/2018, Energy Storage Mater 2018 (1,2)。

前驱体合金的宏观尺寸与微观结构控制(a), 纳米多孔合金纳米线的设计思路(b)和典型的纳米多孔合金纳米线的微观结构(c)