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科学网[转载]清华大学王训教授课题组近期研究成 发布时间:2020-03-05


本期人物介绍 

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王训,博士、教授,国家杰出青年科学基金获得者(2007),教育部“长江学者”特聘教授(2014),化学系系主任(2014-)。94-01年就读于西北大学,获本科、硕士学位;04年获清华大学博士学位并留校工作,任清华大学化学系助理研究员,2005年破格晋升副教授,2007年破格聘为教授。兼任《化学学报》编委、《中国科学:化学》、《高等学校化学学报》编委,Editorial board member of Advanced Materials, Nano Research, Langmuir, Scientific Editor of Materials Horizon, Associate Editor of Science China Materials,Associate Editor of Science Bulletin,Advisory Board Members of Carbon Energy,中国化学会副秘书长。近年来获得国内外多项奖励,包括2019年首届科学探索奖、Hall of Fame, Advanced Materials (2018)、ISHA 2018 Roy-Somiya Award、第三批国家“万人计划”科技创新领军人才(2017)、科技部中青年科技创新领军人才(2016)、首届高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)青年科学奖、第八届“中国化学会-巴斯夫青年知识创新奖”、Fellow of the Royal Society of Chemistry(2015)、中组部首批青年拔尖人才支持计划、2009年第十一届中国青年科技奖、2009年第二届“中国化学会-英国皇家化学会青年化学奖”、2008年国家自然科学奖二等奖(第二获奖人)、2007年国家杰出青年科学基金、2007年霍英东青年教师基金、2006年全国优秀博士学位论文、2006年教育部新世纪优秀人才支持计划、2006年中国化学会青年化学奖、2005年度首届“中国化学会-Wiley青年化学论文奖”、2005年度国际纯粹及应用化学联合会青年化学家奖(2005 IUPAC Prize for Young Chemists)。


活动主题

记录2020中国新能源技术发展历程

活动目的

通过线上、线下的方式采访和总结中国新能源技术领域中的100位知名科研者的研究工作,了解中国新能源的最新研究进展。活动对优秀的工作和课题组进行广泛的推文宣传,以实现更多的技术对接,促进新能源科研和产业的协同发展!


活动主办方

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活动支持方

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专访内容



1.相比于广泛提出的纳米概念,亚纳米尺度的理解为深入探究材料的性质及性能具有重要影响,那么关于亚纳米的精细调控主要在于哪些方向和哪些手段?


亚纳米尺度材料指至少在一个维度上特征尺寸小于1纳米的材料。这个特征尺寸接近高分子链/DNA单链的直径,并与无机晶体单晶胞单轴的尺寸相当。亚纳米尺度材料具有两个特点:1)分子间相互作用力可以主导其自组装过程,无机亚纳米尺度材料生长及自组装特性更类似于高分子或生物大分子,多级相互作用的存在使得组装体具有优异的力学和可加工特性,可能成为打破有机材料与无机材料之间界限的切入点;2. 亚纳米尺度材料尺寸接近于无机晶体的单晶胞,因而表面原子比例接近100%,与外场的相互作用会极大的增强。因而可能导致优异的光学、催化等性质。


对于亚纳米尺度材料的精细调控主要在于对其特征尺寸、维度及组成的调控。即在确保特征尺寸小于1纳米的基础上,还要对其维度和组成进行调控。


目前,我们发展了基于良溶剂-不良溶剂调控晶核尺寸的亚纳米尺度材料合成方法学,可以将材料尺寸有效限制在亚纳米尺度;我们也发展了团簇诱导晶核组装的方法,初步实现了在亚纳米尺度对物质组成的调控。


2.Nano-size和Single atom之间仍然有着很大的鸿沟,两者之间的差距产生了迥异的性能差别。两者之间的过渡科学问题是否有解决目标?如何在Nano-size 和Single atom之间建立有效联系,这种联系应该怎么解释?


一般意义上,Nano-size材料晶体结构与体相保持一致,与Single atom层次相比较,基本上各自采用自己的描述语言与体系,性质则出现渐变或突变,要想深入理解两者之间的过渡科学问题仍有相当的难度,可能需要建立在对原子、分子运动规律更为精确的调控基础上。亚纳米尺度是由原子分子到传统意义纳米材料尺寸的过渡区域,对亚纳米尺度材料生长规律的深入认识,涉及从单原子/分子、多原子聚集体、团簇、亚纳米尺度材料乃至纳米材料的完整过渡,在完整全链条控制合成体系基础上,对各自结构-性质之间关联的研究,将有助于理解这种区别与联系。


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