功能无机材料化学重点实验室是于2008年11月获教育部批准建设，2011年11月通过验收的，是目前黑龙江省化学学科唯一一所教育部重点实验室，也是黑龙江省“双碳”领域的顶尖科研平台。在2019年的教育部重点实验室评估中，在非985院校中排名第一。在实验室基础上，一体化建设了科技部国家级催化技术国际联合研究中心（2012年获批）、教育部中俄催化技术国际联合实验室（2017年获批）和高等学校学科创新引智基地（111引智计划）（2020年获批）。上述平台也均为黑龙江省省属高校唯一的国家级对俄科技合作和国际交流平台。在此基础上，实验室通过对研究方向和关键科学问题的凝练整合，正在建设省部共建清洁能源利用的光电催化与转化材料国家重点实验室（筹），目前已完成实验室建设运行实施方案的论证工作，仅剩最后一步的科技部和黑龙江省政府的省部会商，因疫情等原因尚待完成。
实验室凝聚了一支包括2名长江学者特聘教授、1名国家杰出青年基金获得者、2名青年长江学者、1名长江学者讲座教授、3名万人计划领军人才、1名万人计划青年拔尖人才、1名国家优秀青年基金获得者、2名百千万人才工程国家级人选和40余名省部级人才在内的60余人的高素质研究团队。实验室主任付宏刚教授担任了国家自然科学基金委“人工光合成”和“功能介孔材料”两个基础科学中心的学术委员会委员。同时，实验室学术委员会包含七位中科院院士和七位杰青长江等国内外著名专家。在历次学术委员会年会中，专家们均充分肯定了实验室在过去十余年里取得的突飞猛进的发展和令人瞩目的成绩。
经过十余年的不懈努力，重点实验室在人才培养、科学研究、国际合作和成果转化等方面都取得了具有重要学术影响的成绩。先后承担科技部重点研发计划项目、国际科技合作重点项目、国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目和重点项目等国家级项目90余项，总经费近2亿元。已在国内外高水平期刊上发表论文1100余篇，其中在Nat. Photon.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Sci. Adv.和Nat. Commun.等综合类、化学和材料顶级期刊上发表70余篇论文，ESI TOP 前1%论文100余篇。获得220余项国际和中国授权发明专利，转化20余项。获得省部级科技一等奖3项、二等奖7项。支撑了黑龙江大学仅有的三个全球ESI TOP1％学科（化学、材料学和工程学）。其中生物质石墨烯和高效低成本过渡金属基催化材料、有机电致发光材料及高效OLED器件等系列研究连续发表在Nature和Science子刊及化学材料学科的世界顶级期刊上，代表性工作分别入选了2019年度中国百篇最具影响力国际学术论文和2021年度中国光学十大进展。实验室与俄罗斯科学院等单位开展了十余年卓有成效的实质性科技合作，解决了催化材料和技术及化工过程领域大量关键科学和技术问题。因突出的中俄合作成果，作为黑龙江大学特聘教授的俄罗斯科学院院士帕尔蒙V.N.教授获得了中国政府友谊奖。
实验室研究主要包括“电催化分解水制氢和CO2还原”、“太阳能驱动的高效纳米异质结材料与电荷转移机制”和“高效电光转换与器件”三个研究方向。一方面，提出通过建设与光伏/风能电站配套的分布式电化学工厂，利用低压直流电分解水制氢，实现水循环代替碳循环的“零碳”，解决清洁能源存储和转运的问题；另一方面，利用可再生能源消耗二氧化碳生产高附加值的化学品，实现“负碳”。同时，制备低电压启动、高发光效率的新型OLED显示和照明器件，实现“减碳”，最终实现“碳中和”。相关研究取得了一批突破性成果：
（1）所开发的高选择性阴极和阳极催化剂，实现了低压直流电分解水制氢，并形成了装备。同时，利用产生的活性氢或活性氧合成高附加值化学品，两极其法拉第效率均达到95%以上，达到如2，5-呋喃二甲酸、葡萄糖酸、对氨基苯甲醇等，带动我省相关产业提档升级；电催化还原二氧化碳制备碳产物的法拉第效率达到90%，稳定运行≥100h；
（2）开发过渡金属间隙化合物催化剂替代酸性PEM和碱性AEM制氢催化剂代替贵金属催化剂，将制氢成本降低30%，可稳定运行超过1000小时；
（3）研制了能量转换效率突破65%理论阈值的锌空气电池，以及抗1000 ppm CO毒化的氢氧燃料电池等新型能源器件；
（4）开发了太阳光谱响应超过650纳米的系列高活性纳米异质结光催化材料，在直接利用太阳能分解水产氢、还原二氧化碳和净化环境等方面表现出较好的应用潜力；
（5）获得了电压<3V、外量子效率达到30%等性能处于国际领先水平的照明和全色显示OLED材料及器件。
多年来，重点实验室坚持不懈地围绕我省生物质、石墨、铜、钼矿等资源，开展资源材料化研究，为提高产品附加值、推动新材料、矿业、能源化工等重点产业提档升级而努力探索，积极储备具有应用潜力的高水平研究成果。预计在五年内，实验室有能力将制氢成本降至1.2元每立方米、稳定性超过2000小时；碱性析氢和二氧化碳还原的法拉第效率超过95%；锌空气电池效率超过75%；显示照明设备综合能耗降低20%；实现光（热）催化二氧化碳转化为乙烯、碳烃等高附加值化学品；构建100kW的第二代碱性AEM电催化分解水示范装置，实现产氢量≥20Nm3/h，制氢能耗≤4.5kW/Nm3，稳定运行时长≥2000h；将阴极制氢与阳极有机物选择性氧化耦合并设计示范装置，实现氢气及高附加值化学品的同步制备，进一步降低制氢能耗≤4.3kW/Nm3。
同时，实验室将继续集聚高端人才，进一步推进高水平科研成果的孵化和向高新技术的转化。通过建设孵化转化基地，加速“双碳”技术储备和产业布局。以我们的先进技术吸引战略投资者和大企业共同合作开发，加速成果转化和产业落地，有望形成新兴的“碳中和”支撑性产业链，带动地方经济实现跨越式发展！
