報告題目：碳納米管進化生長機制、結(jié)構(gòu)控制與儲能應(yīng)用
報 告 人：魏飛教授
報告時間：2021年12月16日(周四)下午3:15-4:30
報告地點：化學(xué)樓2樓1號會議室
報告摘要：
碳納米管（CNT）和石墨烯的獨特性能和巨大的應(yīng)用潛力是由于它們的完美sp2結(jié)構(gòu)所帶來。特別是對于高端應(yīng)用，超低缺陷密度和超高選擇性是先決條件，低活化能的金屬催化化學(xué)氣相沉積（CVD）過程是合成該類材料最有前途的方法之一。由于其結(jié)構(gòu)和特性，CNT和石墨烯本身可以提供生長模板和非局部電子、空穴輸運，與CVD生長過程協(xié)同作用，使具有可調(diào)帶隙的碳模板發(fā)生模板自催化作用，從而使材料準(zhǔn)確可控。但是，目前的生長動力學(xué)研究模型都集中在外部因素和材料邊緣上。碳納米管的原子組裝速率和帶隙之間的相互作用，發(fā)現(xiàn)生長過程與帶隙之間具有明顯的火山型關(guān)系，其峰值與生長環(huán)境相關(guān)。完善的sp2結(jié)構(gòu)的拓撲保護以及互鎖的動力學(xué)生長機制是動力學(xué)選擇性生長完美納米碳的核心。這樣碳納米管可在TOF達106 1/s條件下實現(xiàn)半米長碳納米管的無缺陷生長。并可得到強度、韌性、耐疲勞性均高于目前已知最好碳纖維材料數(shù)量級以上性能的碳納米管高強材料。利用流化床方法可以對陣列碳納米管進行千噸級批量制備，并將其規(guī)模應(yīng)用于鋰離子電池導(dǎo)電劑等動力電池中。
報告人簡介：
魏飛，清華大學(xué)化學(xué)工程系教授，系學(xué)術(shù)委員會主任，綠色反應(yīng)工程與工藝北京市重點實驗室主任。中國顆粒學(xué)會常務(wù)理事，能源顆粒專業(yè)委員會主任。1984畢業(yè)于石油大學(xué)煉制系有機化工專業(yè)，1990年獲石油大學(xué)有機化工博士學(xué)位。中國顆粒學(xué)會能源顆粒材料專業(yè)委員會主任，在Science、Nature等雜志發(fā)表論文600余篇，SCI他引5萬余次，是克萊恩近七年材料領(lǐng)域高被引科學(xué)家之一。獲教育部“長江學(xué)者”特聘教授、國家杰出青年基金等。
成功實現(xiàn)了千噸級碳納米管在鋰離子電池中的規(guī)模應(yīng)用，實現(xiàn)了氣固下行床催化裂化、高速湍動床甲醇制丙烯、芳烴、苯胺、氯乙烯、丙烯腈、間苯二腈等30臺新概念反應(yīng)器產(chǎn)業(yè)化，研究成果獲國家科技進步二等獎、教育部自然科學(xué)、技術(shù)發(fā)明一等獎。
