大牛雲集，學術盛宴-第十二屆中美華人納米論壇圖文報道

5月26-5月28日，第十二屆中美華人納米論壇在北京友誼賓館成功召開，會議邀請了來自全世界納米領域的華人學者專家進行主題報告、特邀報告和邀請牆報展示，為我們獻上又一份納米科技的學術盛宴，下面是材料人新聞部發回的報道。

本次會議分為兩部分，第一部分（5.26-27日）是主題論壇，主要由功能應用，生物醫藥，測試表徵，能源催化四個主題組成，會議也延續了上一屆圓桌會議的形式，在主題論壇結束後組織專家就所從事領域熱點問題和主要難題進行深入討論，各位大牛也毫無保留地深入交換了自己的意見，對目前研究領域存在的問題進行了深刻的分析。第二部分（5.28日）是清華大學出版社-施普林格納米研究論壇，中科大的謝毅院士榮獲清華大學出版社-施普林格納米研究獎，楊培東教授、夏幼南教授、段鑲鋒教授、黃昱教授、崔屹教授、俞書宏教授、李亞棟院士等納米領域優秀科學家為我們獻上了精彩的學術報告。下面，就讓小編帶你走進這場科研盛宴的精彩瞬間。

主題—功能應用（主持人：北京大學張錦教授）

江雷院士：Smart Interfacial Materials from Super-Wettability to Binary Cooperative Complementary Systems

中國科學院理化技術研究所的江雷院士延續了他一貫的「敢想、敢做、敢說」的風格，首先介紹了自己的代表性工作—「智能納米界面材料」的研究進展，以「道法自然」的哲學思想為研究理念，提出材料體系的分子-納米-微米結構的多尺度效應是形成材料新功能的內在本質，從天然材料多尺度結構的構築中學習，設計了高效分離混合溶劑的篩網膜材料和超浸潤疏水葉片的囊泡式表面活性劑材料（Science Advances,2017,DOI: 10.1126/sciadv.1602188），對楊氏方程模型進行修正並提出65°為界面材料親水疏水接觸角的臨界閾值。同時，江雷院士受到陰陽二元性哲學思維的啟發，藉助凝聚態物理和納米化學的基本原理，提出了「二元協同納米界面材料」這一新材料設計的新思想，從而有望實現納米界面材料的智能化設計。(附下圖)

北卡羅萊納州立大學的曹林友教授介紹了課題組大面積生長TMDC二維材料在電催化應用和柔性光電器件的相關工作，分析了邊界位點和硫原子空位對其電催化性能的影響。中科院化學所的宋延林教授介紹了納米液滴調控綠色列印技術的研究進展和產業化情況。湖南大學的潘安練教授介紹了課題組近年來在低維半導體材料異質結構的能帶調控上的相關研究，採用兩步CVD生長法和堆疊取代法製備二維TMDC面內異質結，應用於光電器件領域。（附下圖）

四川大學余睽教授介紹了量子點生長中的「幻核」現象，製備出單一尺寸的半導體量子點帶隙發光幻核，並利用原位吸收光譜和核磁共振譜進一步揭示了其形成規律。南洋理工大學的陳曉東教授通過對金電極與聚合物的界面設計鑲嵌結構來增強其相互作用，從而增強附著力和穩定性來獲得信噪比更高的柔性器件。北京大學李彥教授介紹了課題組近年來關於碳納米管可控生長的工作，其中鎢鈷合金納米晶催化劑W6Co7催化得到的碳納米管經過拉曼光譜表徵證明其手性高度一致（92%的（12,6）型）。東南大學王金蘭教授介紹了她在二維材料計算模擬方面的研究進展，研究了第一性原理下黑磷納米片的光引發降解機制，同時降解過程中P-O-P鍵的形成能夠穩定黑磷納米片形成保護層抑制進一步降解。（附下圖）

此外，何松賢、廖慶亮、石建、張偉、趙永生等教授也在主題大會上做出了精彩報告。

功能材料主題的圓桌會議由江雷院士主持，吳軍橋、張華、俞書宏、余睽、王訓、曹林友等教授就納米技術產業化、價值觀、納米結構性價比問題參與討論。江雷院士延續其一貫幽默風趣的風格，認為納米材料目前的研究重點應放在實現其功能化的方面，見仁見智，余睽教授和張華教授更傾向于堅持納米材料的基礎研究，同時，專家們也提出了目前存在的納米材料的基礎研究與產業化融合不足、可控合成的局限性、產業應用轉化環節繁瑣等缺點。科學家作為納米科學基礎研究與產業化的橋樑，更應該做出自己的貢獻。（附下圖）

主題—能源催化

趙東元院士：Multi-Functional Mesoporous Nanoparticles: from Symmetry to Asymmetry

復旦大學趙東元院士首先介紹了課題組近些年在有序介孔材料的化學合成與結構設計方面的主要工作進展，利用晶體外延法製備仿生結構的層次孔材料，對核殼結構進行親疏水的調控設計，應用於納米生物醫藥、環境與電化學領域。同時，趙院士從Janus雙面神結構得到靈感,發展了表面活性劑膠束法各向異性液相生長不對稱的多功能有序介孔材料，具有可控的孔道、高比表面積的開放骨架結構，應用於生物醫藥的雙相可控釋放。（附下圖）

天津大學的楊全紅教授介紹了課題組關於石墨烯三維結構的高密組裝和緻密儲能，石墨烯水凝膠經脫水過程、毛細收縮後得到的緻密三維結構具有與氣凝膠相似的比表面積，卻能提供能大的體積能量密度，更適合應用於儲能領域。（附下圖）

國家納米科學中心的智林傑教授以二維有機骨架大分子為前驅體製備類石墨烯結構用於儲能材料。杜克大學劉傑教授介紹了課題組最新的研究工作，以銠納米粒子作為光催化劑用於高選擇性CO2加氫制甲烷。大連理工大學邱介山教授介紹了課題組工作，他充分利用了課題組自身的化工專業背景優勢，以煤為原料製備新興的石墨烯碳納米管材料，應用於儲能催化領域。大連化物所的付強教授提出了石墨烯、六方氮化硼等二維材料在鉑的（111）晶面上由於限域效應能使一氧化碳的吸附能弱化，降低鉑基底與CO的相互作用。同時，王丹、鄭耿峰、張新波、王海梁、徐維林、王敦偉教授等人也做了精彩的主題報告，由於篇幅有限在這裡無法一一介紹，敬請諒解。

能源催化的主題圓桌會議由包信和院士主持，袁洪濤、鄭南峰、馬丁、李亞棟、金松、王敦偉等專家參與了討論。經過統計，納米領域近年來發表文章最多的領域在中國為催化和醫學，在美國、德國為電子和醫學，韓國為電子和能源。專家們就「納米如何解決催化領域的關鍵問題」展開了激烈討論，他們認為，納米研究把催化作為研究重心的原因之一是符合我國基本國情的，源於國家基金對石油化工產業的支持、社會需求的出口，催化研究也是化學學科的基本研究方向之一。然而，他們也指出現今科研評價機制和基本國情的局限，相比於歐美髮達國家（美國德國）更加側重於門檻較高的（前期耗資大，研究周期長）電子類研究，催化領域和納米材料門檻相對較低，更加「短平快」。因此，專家們建議，催化領域的研究不應把納米放在重心，而是更注重解決實際問題。

主題-測試表徵

哥倫比亞大學的朱曉陽教授利用飛秒雙光子光電能譜來研究有機半導體材料的相干/非相干機制，利用飛秒非線性光學譜來直接探測瞬態電場。普渡大學的黃麗白教授介紹了能量和電荷傳輸的超快光譜方面的工作。加州大學伯克利分校的吳軍橋教授通過對二維材料（TMDC）施加各向同性的高壓原位檢測其載流子遷移率從而研究二維材料獨特的物理性質。左建民教授、徐曉東教授也為大家帶來了精彩的報告。

（抱歉，雖然分析測試主題的大牛們工作十分出色--都是Science/Nature級別的，可是小編能力有限，真的聽不懂啊(ㄒoㄒ)~~）

主題-生物醫藥

清華大學劉冬生教授受到真核細胞的細胞骨架/膜-蛋白質/脂質雙層結構的啟發，設計了框架誘導自組裝法並與DNA組裝技術相結合，實現了以DNA組裝體為骨架的框架誘導自組裝。選用DNA修飾的金顆粒作為骨架,將苄醚型樹狀分子作為疏水定位基團引入到骨架外圍使其均勻分布,因此,形成的框架上就會存在一個不連續的三維疏水點陣。該點陣會誘導體系當中的組裝分子在框架外圍定向排列,最終形成封閉的囊泡結構，實現形貌可控的組裝過程。南開大學郭瑋煒教授介紹了近年來關於DNA模板熒光銀納米簇和具有形狀記憶效應的DNA基pH響應水凝膠等研究工作。東南大學的徐春祥教授主要研究氧化鋅半導體的紫外光電特性，將ZnO微納米結構作為迴音壁模微腔,利用不同金屬納米粒子的表面等離子體共振效應的優異特性實現ZnO受激輻射的增強,提高ZnO微納米結構WGM多模激光和單模性能,探討了A u、Ag、Pt三種金屬納米顆粒的LSPR效應對2nO WGM微腔的不同的增強機理。同時，顧寧、劉小鋼、陳春英、蔣興宇、田博之和徐兵教授也做了精彩報告。

清華大學出版社-施普林格Nano Research（納米研究）論壇

5.28日，中國科學技術大學的謝毅院士榮獲Nano Research納米研究獎，李亞棟院士、楊培東教授等人參與了頒獎。

謝毅院士-Defects Chemistry in Low-Dimensional Solids（低維固體中的缺陷化學）

中國科學技術大學謝毅院士向大家介紹了近年來課題組在低維固體的電子/聲子結構調製及能量轉化方面的應用，固體材料低維化後，表面原子充分暴露誘發缺陷的可能性大大增加，使得在低維固體中缺陷的研究更為重要。以原子級厚度的超薄二維材料為例，利用同步輻射X射線吸收精細結構譜可以確定其原子結構，其巨大的表面為調節缺陷提供更多的可能，通過優化低維固體電子結構及輸運行為來實現高效光/電-化學的能量轉化；基於缺陷工程的多自由度電-聲協同調控優化熱電性能策略等。（附下圖）

楊培東教授-Inorganic Halide Perovskite: Soft Crystal, Reconfigurable Semiconductor

加州大學伯克利分校的楊培東教授主要介紹了近年來在鈣鈦礦材料製備與應用中的研究進展。1994年，在哈佛大學讀PhD的楊培東在一次proposal作業中提出了製備二維雜化鈣鈦礦納米結構和調控電學性能的方法，但很遺憾沒有付諸實踐。後來，他將這個方法提供給了他的博士後Dou，後者與Wong和Yu一起應用楊培東的方法在溶液中生長出二維片狀有機-無機雜化鈣鈦礦材料，這種超薄片層結構穩定、面積大，且為正方形，同時具備高效的光致發光性、顏色可調以及獨特的結構弛豫。此外，陰離子交換反應能夠調控納米線的光學性質，從而得到亮度可觀的超細鈣鈦礦結構納米線。同時，楊培東教授還簡要介紹了課題組未發表的相轉換熱變色的鈣鈦礦太陽能電池的研究。（附下圖）

小結：上半場邀請報告的主持人為西北大學黃嘉興教授，謝毅院士的精彩報告贏得在場觀眾的陣陣掌聲，同時各位專家也展開了激烈的討論。比如，曹林友教授提問「目前我們對缺陷結構的表徵手段（HRTEM,XAFS等）會造成材料的缺陷（或存在缺陷），是否會對結果造成較大影響」謝毅院士答「這樣的缺陷是無法避免的」。夏幼南教授提問「如何能夠定量地調控或表徵缺陷？」謝毅教授答「目前，只能用儘可能多的表徵手段來佐證缺陷」。同時，黃嘉興教授也提出，從謝毅教授前沿的對固體缺陷的研究，我們也需要與基礎的固體化學知識聯繫起來，做納米，更要做到夯實基礎。

俞書宏教授-Macroscopic Nanoparticle Assemblies:Integration, Functionalization and Applications

中國科學技術大學的俞書宏教授介紹了課題組近幾年的代表性工作，他們從生物礦化材料（碳酸鈣）的多層次結構中獲得靈感，利用取向冷凍乾燥-浸漬-壓力輔助法高度模擬軟體動物珍珠層的生長方式和控制過程得到具有超常強度和斷裂韌性的塊狀人工珍珠層材料（成果發表於Science, 2016,DOI:10.1126/science.aaf8991）。同時，他們利用石墨烯對海綿材料進行包裹，賦予其疏水性和導電性，加上電壓後產生的焦耳熱是材料吸油速度顯著提高實現對原油的高效回收（成果發表於Nature nanotechnology,2017,DOI:10.1038/nnano.2017.63）。

段鑲鋒- Tailoring the Charge Transport in 3D Holey Graphene Composite for Ultrahigh Rate Energy Storage

加州大學洛杉磯分校的段鑲鋒教授主要向我們介紹了他最近關於三維多孔石墨烯基儲能材料的工作，在水熱條件下，過氧化氫分子對氧化石墨烯片層刻蝕得到具有納米孔洞的三維石墨烯網路，石墨烯網路提供了優異的電子傳輸特性，而其多層次孔結構則大大促進了離子的快速輸運，正交晶系的T-Nb2O5可以評估在3D石墨烯框架（3D-HGF）的載量效應，從而使該材料在高負載電極中首次同時實現了較高的容量和極高的功率特性並實現Li離子的嵌入，該成果於近期發表在（Science,2017,DOI:10.1126/science.aam5852） 。

崔屹-Electrochemical nanomaterial design for energy and water

斯坦福大學崔屹教授介紹了課題組關於鋰離子電池鋰負極和硅負極材料的研究進展，他首先回顧了課題組關於硅負極材料設計的工作；對於金屬鋰負極，他提出通過均一化的界面工程調控、穩定的主體最小化體積變化、引導鋰的電鍍和保護、使用固態電解質阻止枝晶蔓延等方法來解決金屬鋰負極在充放電循環過程中SEI斷裂，化學副反應，枝晶和「死」鋰形成等問題。（附下圖）

同時，加州大學洛杉磯分校的黃昱教授也受邀介紹了近年來關於貴金屬合金電催化材料的研究進展，喬治亞理工大學夏幼南教授介紹了課題組在金屬納米晶的製備與應用探索方面的工作，蘭州大學張浩力教授介紹了關於非線性光學材料的研究，斯坦福大學的鄭曉琳教授介紹了機械應力對單層二硫化鉬能帶結構和物理化學性能的調控。吳宇恩、黃文裕、高涵巍、張鐵銳、楊宏、連天泉教授也為大家帶來了精彩的報告，由於篇幅限制，抱歉不能一一介紹。

綜上，中美華人納米論壇為納米材料領域的全球華人專家學者和學生提供了一個高水平的研究成果交流平台，為吸引和鼓勵更多納米科技領域華人專家學者積极參与和投身我國納米科技事業，與國內專家、學者共同合作開展重大原創性研究，為提升我國納米科技基礎研究水平，推動納米技術的應用做出了重要貢獻。

感謝會議主辦方、到場的各位報告人和大會工作人員的辛勤付出，期待下一屆由四川大學承辦的中美華人納米大會！

本文由材料人納米學術組大嘴巴荼荼供稿，材料牛編輯整理。

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