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石墨烯及二維材料的若干能源與環境應用探索

主講人:朱宏偉 教授

時間:2019年4月12日(星期五)上午10:00

地點:材料化學工程國家重點實驗室大樓四樓中庭報告廳

主講人介紹:清華大學材料學院教授、博士生導師。1993年考入清華大學,獲學士和博士學位。在日本和美國從事博士后研究,2008年回清華大學任教至今。近年來主要從事以石墨烯為代表的低維材料多維多尺度可控合成及其在能源/環境/傳感領域的應用基礎研究。承擔國家重點研發計劃、國家自然科學基金、北京市科技計劃重大項目等30余項科研項目。獲國家自然科學二等獎、教育部自然科學一/二等獎。獲授權發明專利20余項,在Science, Chem. Soc. Rev., Adv. Mater., Nano Lett., Energy Environ. Sci.等期刊上發表論文200余篇(h因子=63)。受邀撰寫書章10余篇及《Graphene》、《石墨烯》、《碳納米管》著作3部。

主要內容:石墨烯等二維材料在宏觀應用中隨著尺度(橫向和縱向)的拓展,由于缺陷、雜質、表/界面等因素的影響,其結構對稱性被打破而呈現多功能性。如何認識和充分利用二維表/界面的多功能行為是實現其宏觀應用的關鍵問題之一。本報告結合課題組近年來在二維結構設計及光電材料、傳感材料、膜材料等方面的研究進展,從“結構-組織-性能-應用”的內在關聯出發,從“2D-on-Surfaces”模型入手,通過調控石墨烯與其它材料的界面相互作用,設計了“石墨烯/半導體”、“石墨烯/高分子”、“石墨烯/陶瓷”復合結構。揭示了石墨烯多功能光電作用機理,設計了基于二維/半導體異質結模型的光電結構,研制了高效太陽能電池和高靈敏光電探測器。提出了“滑動+裂化+回復”應變傳感新機制,設計了一種基于石墨烯微片的傳感結構,開發了面向柔性可穿戴應用的器件集成方法。提出了二維層片孔模型及分離膜孔隙的精確控制方法,研制了離子選擇性吸附/分離膜材料。


主辦單位:材料化學工程國家重點實驗室

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