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第三届石墨烯及其他二维材料青年学者论坛参会报告(刘跃文)

       2015年10月24日至25日,第三届石墨烯及其他二维材料青年学者论坛在中国科技大学学术报告厅成功举办,此次论坛汇集了国内许多在石墨烯研究领域非常优秀的的青年专家和学者。这次论坛的主要内容涉及到了石墨烯在锂离子电池、锂硫电池、超级电容器、导热材料及环境污染处理等领域的应用,内容丰富而精彩,而且各位青年专家学者的报告直奔主题,各种学术思想接踵而至,令人非常痛快,更让我受益良多,因此能够参加此次论坛,我感到非常荣幸。

       论坛的第一个报告来自于国家纳米科学中心的智林杰研究员,他的报告非常精彩,从一开始就令我耳目一新。我们知道石墨烯是由纯粹的sp2碳组成的二维蜂窝状结构,具有非常优良的导电导热性能,被广泛应用于高性能的储能器件,而微孔聚合物因结构可控、比表面积大,其在储能领域的应用亦受到人们的重视。目前,为将石墨烯与聚合物的各自优势相结合,人们更多的拘泥于石墨烯和聚合物个体间的简单混合,而智林杰研究员的研究独辟蹊径,从石墨的起源过程中得到启发,合成得到了结构介于石墨烯和聚合物之间的一种过渡型材料,被称为石墨烯化聚合物。这种石墨烯化聚合物同时具有石墨烯结构单元及聚合物片段,既拥有缺陷、官能团、杂原子等结构,又存在丰富的孔道和较大的比表面积,因而用作锂离子电池负极材料,不但表现出更高比容量,也具有更优异的倍率性能。

       来自浙江大学的高超教授的报告也非常精彩,他的报告内容主要涉及到了石墨烯花和卷的制备。我们知道为避免氧化石墨烯层间的再次堆叠,人们往往采取冻干的方式得到固体氧化石墨烯泡沫,而高老师的团队通过特定的干燥工艺,将氧化石墨烯制成高度褶皱的花状结构,其相比氧化石墨烯泡沫具有更好的再分散性,而且无需超声,该法制备得到的氧化石墨烯纳米花会自动铺展开,恢复其平面结构。而在石墨烯纳米卷制备方面,高超老师团队开发的冷冻干燥法相比其他石墨烯纳米卷的制备方法,操作方便,易大量制备,显示出该制备方法的优越性。高老师团队将制备得到的石墨烯花及卷材料成功应用于锂硫电池及超级电容器等领域,表现出了很好的应用性能。高超老师的报告给我的震撼很大,他的研究工作朴素简单,没有复杂的结构设计,但我知道简单的背后,他付出的努力不简单,所解决的问题也不简单。

       科研是枯燥无味的,所以做科研需要坐的住冷板凳,我想这句话应该能够取得很多科研工作者的认可,正因如此,如果能够让枯燥的科研生活过的有趣就显得难能可贵了。来自北京理工大学的年轻讲师赵扬博士及其团队发现利用湿气对旋转扭结成的氧化石墨烯纤维的驱动特性,将其应用于湿度传感器,并利用湿气对扭结的氧化石墨烯纤维的驱动作用制备得到了小型湿气驱动发电机。赵扬博士类似的科研工作这里就不一一列举,她的报告让我印象深刻,她及她的团队能够将研究成果通过精巧的器件设计非常形象的展现出来,显示出她们的科研生活是多么的奇思妙想,妙趣横生。

       人们常说艺术来源于生活,那么对于科研工作者,我们也可以从生活中汲取科研的灵感,来自天津大学的杨全红教授通过他的报告向我们讲述了他的来自于生活的科研灵感。首先杨教授打了一个非常形象生动的比喻:电极材料是主菜,越密越好,而添加剂就是味精,越少越好。杨老师的团队利用爆米花制备原理通过对氧化石墨烯进行剥离制备得到了还原石墨烯材料,相比常规的氧化石墨烯还原具有很大优势。在氧化石墨烯薄膜制备方面,杨老师的团队从生活中加热牛奶在液面形成奶皮的现象激发出灵感,将氧化石墨烯水溶液进行加热,在液面得到了氧化石墨烯薄膜。杨老师及其团队从生活中得到的这些科研灵感离不开他们对生活的观察和细节的重视,对我的科研生活有着非常大的启发。

       参加这次石墨烯及其他二维材料青年学者论坛让我收获很多,最后感谢刘老师和周老师提供的这次机会。