结构催化剂与反应器(Structured Catalyst and Reactor,SCR)是当前催化与化工交叉领域的热点和国际前沿。提出了金属Foam/Fiber 基体“非涂层”原位催化功能化的“自上而下(Top-Down)”逆向设计策略,原创性地构建了湿式化学刻蚀、原电池反应置换活化、分子筛原位生长、介孔-Al2O3 同源氧化衍生等的结构催化剂制备新方法和新技术,突破了“涂层技术”通适性差的局限性,将结构催化剂从规则2D 空隙蜂窝和微通道结构拓展到了非规则3D 空隙金属Foam/Fiber 等结构,实现了反应器(Top)内流动和热/质传递与表界面(Down)催化反应的协同耦合,提高了催化剂的利用效率、提升稳态反应速率和选择性、减缓催化剂失活,尤其为众多C1能源化工反应过程存在的传质/传热限制等问题的解决以及为满足环境催化(VOC 催化燃烧)和“模块”化工厂等对高通量、低压降等的特殊要求提供了新的技术途径。