SEMINAR
The State Key Lab of
High Performance Ceramics and Superfine Microstructure
Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences
中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室

石墨烯材料的生长行为、晶界效应及其表面修饰

Speaker

赵纪军 教授

大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室

时间：10月10日 （星期三）下午2:30

地点：2号楼607会议室

联系人：张文清  研究员

摘要

石墨烯展现出优异的物理性质，是多科学共同关注的明星材料。影响石墨烯材料走向应用的关键问题包括：如何生长出高质量的大块石墨烯样品？多晶石墨烯中晶界存在对物理性质的影响如何？怎样通过表面修饰进一步调控石墨烯的物性并扩展其应用领域？针对以上问题，近年来本课题组结合第一性原理、分子动力学、巨正则蒙特卡洛等模拟手段，研究了过渡金属表面碳团簇结构随尺寸的演化[1,2]，对实验上观察到的高稳定幻数团簇给予了理论解释[3]，揭示了石墨烯边界重构现象受金属衬底的影响和相应的连续生长形貌特征[4]；提出通过石墨烯部分氢化实现能隙调控的思路[5]；研究了不同类型石墨烯晶界的力学和电学特性，揭示了晶格失配引起的局部翘起与理想强度之间的依赖关系[6]，预言了特定晶界结构将打开石墨烯的电子能隙或传导能隙[7]；建立了氧化石墨烯的有序和无序结构模型[8,9]，在此基础上研究了氧化石墨烯的理想强度[10]；提出了采用过渡金属原子修饰氧化石墨烯的方案[11]，并预言了这种金属-氧化石墨烯复合体系在氢气存储[11]、有害气体分离[12]、催化[13]等能源与环境领域的应用。

[1] J. F. Gao, et al., J. Am. Chem. Soc. 133, 5009 (2011).

[2] J. F. Gao, et al., J. Phys. Chem. C 115, 17695 (2011).

[3] Q. Yuan, et al., J. Am. Chem. Soc. 134, 2970 (2012).

[4] J. F. Gao, et al., J. Am. Chem. Soc. 134, 6204 (2012).

[5] H. L. Gao, et al., J. Phys. Chem. C 115, 3236 (2011).

[6] J.F. Zhang, et al., ACS Nano 6, 2704 (2012).

[7] J.F. Zhang, et al., J. Appl. Phys. 112, 053713 (2012).

[8] L. Wang, et al., Phys. Rev. B 82, 161406R (2010).

[9] L. Z. Liu, et al., Carbon 50, 1690 (2012).

[10]L. Z. Liu, et al., Nanoscale 4, 5910 (2012).

[11]L. Wang, et al., ACS Nano 3, 2995 (2009).

[12]L. Wang, et al., Phys. Chem. Phys. Chem. 13, 21126 (2011).

[13]F. Y. Li, et al., J. Phys. Chem. C 116, 2507 (2012).

报告人简介：

1992年南京大学强化部本科毕业，1996年南京大学物理系获凝聚态物理专业博士学位。1997至2005年期间，先后在意大利国际理论物理中心、美国北卡大学、美国华盛顿州立大学担任博士后、研究助理教授、研究员。2006年起任大连理工大学教授、高科技研究院副院长。主要研究领域为团簇与低维物理、计算材料学。至今已在SCI刊物上发表论文250余篇，被同行引用超过4000次，最高单篇他引近500次，H因子为36。2006年入选教育部新世纪优秀人才计划，2010年作为第三完成人获国家自然科学二等奖。