作为核心技术，催化在能源转化、材料合成、环境保护及生命健康等领域发挥着决定性作用。精准调控化学反应过程一直是催化化学追求的目标，在当今能源高效转化、资源优化利用及生态环境优化的需求推动下，需要催化过程更加温和，催化反应更加精准和高效，催化科学和技术正面临着创新变革的巨大机遇和挑战。

自上世纪90年代中开始，中科院大连化物所包信和院士带领团队从事纳米催化的基础和应用研究，孜孜不倦地追求着对催化过程的准确理解和对催化剂的理性设计。经过20多年的潜心研究和实践，研究团队借助纳米尺度的空间限域效应对体系电子能态进行调变，实现了催化性能的精准调控，提出“限域催化”概念；进一步将研究拓展至二维界面以及活性中心微环境等相互作用系统对电子能态的调变，从实验和理论上阐明“限域”效应保持催化体系在反应过程中的活性状态以及维持催化体系循环往复的内在机制，从而明确定义和系统创建了具有广泛意义和普适性的“纳米限域催化”概念，为精准调控化学反应的性能和反应路径打下了坚实的基础，丰富和完善了催化基础理论，引领和推动了催化科学和技术的发展。

“纳域催化”概念在催化选择氧化和高效加氢等多个重要催化体系中得到验证，引起了国内外同行的高度关注和重视，相关领域成为当今催化基础研究和应用实践的热点之一。

在“纳米限域催化”概念指导下，包信和院士团队多项代表性应用成果也已经走到了工业试验阶段。基于界面限域概念设计了配位不饱和的纳米氧化物与贵金属匹配的复合催化体系，用于一氧化碳高选择催化氧化反应。创制的铂铁（Pt-FeO）催化剂与商用燃料电池系统匹配，室温下将重整氢气中30 ppm一氧化碳高效脱除到1 ppm以下，连续工作超过3500小时，解决了原料氢气中微量一氧化碳造成燃料电池催化剂失活的难题。采用氧化物界面限域稳定的氧缺陷活性中心与具有纳米孔道限域择形效应的分子筛耦合，创立OXZEO®催化体系，实现了煤经合成气一步高选择性直接制取乙烯、丙烯和丁烯等低碳烯烃，从原理上摒弃了近百年来煤转化过程采用的传统费托合成路线，省去了耗水、耗能的水煤气变换和水-氢循环过程，并成功突破了目标产物分布的选择性理论极限（ASF）。包信和院士团队成功拓展OXZEO®催化剂设计思想，初步创建了煤经合成气转化新技术平台，完成了系列高值化学品和燃料的定向合成，引领了节水、节能高效煤化工发展的新方向。

复旦大学化学系赵东元院士领衔完成的项目“有序介孔高分子和碳材料的创制和应用”，在国际上率先提出了有机-有机自组装新思想，创制了全新有序介孔高分子和碳材料；建立了分步组装理论，首次将介孔材料从无机组成扩展到有机高分子和碳，在分子水平上揭示了有机-有机自组装机制；建立了体系化的合成方法学，创制了一系列不同孔径、形貌、组成、孔道结构的有序介孔高分子和碳材料；提出了多元协同共组装新策略，实现了介孔高分子和碳材料功能的精确调控，将多种功能普适性地引入到高分子和碳材料中，创制了全新功能介孔复合材料；揭示了介孔独特的物质输运和界面反应规律，解决了微孔传质限制和大孔活性位点少的难题，实现了高比容量、高功率和长循环稳定性电化学储能器件，为独特的新一代药物合成催化剂、仿生离子通道、柔性微流控器件等的构筑奠定了基础，创造了巨大的经济效益。

项目集中于有序介孔高分子和碳材料的创制，8篇代表性研究论文共被他引3825次，研究成果被国际同行认为是“首次”发现、介孔材料领域“里程碑式”和“先驱”的进展。团队聚焦介孔高分子和碳材料，共发表SCI论文200余篇，他引近30000次，提出的有机-有机自组装新思想及产生的介孔高分子和碳材料已被60多个国家和地区的1500余家科研机构采用和研究，共发表近42000篇论文，引领了国际介孔材料领域的发展。赵东元院士被列为介孔材料领域发表论文及引用率世界第一位，全球所有领域Top1000科学家，连续八年被列为全球化学和材料领域高被引科学家，担任国际介孔材料协会主席，获得了多项国际重要奖项，包括国际介孔材料协会成就奖、发展中国家科学院科学奖等。