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石墨烯及二维材料的若干能源与环境应用探索

主讲人:朱宏伟 教授

时间:2019年4月12日(星期五)上午10:00

地点:材料化学工程国家重点实验室大楼四楼中庭报告厅

主讲人先容:清华大学材料学院教授、博士生导师。1993年考入清华大学,获学士和博士学位。在日本和美国从事博士后研究,2008年回清华大学任教至今。近年来主要从事以石墨烯为代表的低维材料多维多尺度可控合成及其在能源/环境/传感领域的应用基础研究。承担国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市科技计划重大项目等30余项科研项目。获国家自然科学二等奖、教育部自然科学一/二等奖。获授权发明专利20余项,在Science, Chem. Soc. Rev., Adv. Mater., Nano Lett., Energy Environ. Sci.等期刊上发表论文200余篇(h因子=63)。受邀撰写书章10余篇及《Graphene》、《石墨烯》、《碳纳米管》著作3部。

主要内容:石墨烯等二维材料在宏观应用中随着尺度(横向和纵向)的拓展,由于缺陷、杂质、表/界面等因素的影响,其结构对称性被打破而呈现多功能性。如何认识和充分利用二维表/界面的多功能行为是实现其宏观应用的关键问题之一。本报告结合课题组近年来在二维结构设计及光电材料、传感材料、膜材料等方面的研究进展,从“结构-组织-性能-应用”的内在关联出发,从“2D-on-Surfaces”模型入手,通过调控石墨烯与其它材料的界面相互作用,设计了“石墨烯/半导体”、“石墨烯/高分子”、“石墨烯/陶瓷”复合结构。揭示了石墨烯多功能光电作用机理,设计了基于二维/半导体异质结模型的光电结构,研制了高效太阳能电池和高灵敏光电探测器。提出了“滑动+裂化+回复”应变传感新机制,设计了一种基于石墨烯微片的传感结构,开发了面向柔性可穿戴应用的器件集成方法。提出了二维层片孔模型及分离膜孔隙的精确控制方法,研制了离子选择性吸附/分离膜材料。


主办单位:材料化学工程国家重点实验室

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