朱宏伟 - 石墨烯大会

演讲嘉宾-朱宏伟

朱宏伟
清华大学材料学院教授、博士生导师，微纳力学中心研究员

　　朱宏伟，清华大学材料学院教授、博士生导师，微纳力学中心研究员。从事纳米材料（石墨烯、碳纳米管等）多维多尺度可控制备及其在能源/传感/环境等领域的应用基础研究。近年来承担国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金、北京市科技计划重大项目、教育部博士点基金等项目。曾获国家自然科学二等奖和教育部自然科学一、二等奖。出版学术著作2部，在Science, Adv. Mater., Nano Lett., Energy Environ. Sci., Sci. Adv.和NPG Asia Mater.等期刊上发表论文200余篇。

　　朱宏伟教授多年来从事纳米材料制备、结构表征和性能研究，尤其在石墨烯制备与应用方面取得了诸多成果。2015年，其与澳大利亚阿德莱德大学合作开发的“石墨烯污水处理及海水淡化项目”成功落户青岛高新区；2016年，朱宏伟教授团队和北京华大智宝电子系统有限公司合作开发出石墨烯温度流量一体化传感器件。解决了现有传感器表面结垢、功耗高等问题，形成了批量制备能力，有望在热力系统进行规模应用。

　　基于朱宏伟教授在石墨烯制备与应用方面所做出的杰出贡献，2018中国国际石墨烯创新大会组委会特邀请他在石墨烯战略前沿论坛和石墨烯在节能环保产业的应用论坛中做特邀报告，与大家分享他与石墨烯之间的故事。朱宏伟教授也希望借助大会的平台，能够与更多的国内外机构展开积极的交流与合作，为中国乃至全球的石墨烯产业发展贡献力量。

演讲题目：1.高质量石墨烯的化学气相沉积：表面与碳源的影响 2.基于氧化石墨烯的渗透膜材料

主题会场石墨烯战略前沿技术论坛&石墨烯在节能环保产业的应用论坛

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结束时间

内容摘要

高质量石墨烯的化学气相沉积：表面与碳源的影响（石墨烯战略前沿技术论坛）

摘要

　　在超洁净表面合成二维材料有望克服传统合成方法存在的诸多问题，获得这样的表面对制备高质量二维材料具有重要的意义[1]。

　　使用水溶性固态高分子碳源，采用化学所相沉积（CVD）制备了大面积连续的石墨烯薄膜。以含氧小分子丙酮为液态碳源，使用丁睛酚醛树脂基体，控制碳源的挥发速率，实现了液态碳源的可控缓慢进给。该液态碳源缓控释法可替代甲烷为优质石墨烯薄膜的CVD生产提供了一种安全、简单、低成本的方法[2]。通过对空气中存放的石墨烯薄膜进行为期500天的稳定性监测，其电阻变化平稳，相对电阻波动低于10%，具有良好的稳定性。石墨烯形貌未发生明显变化，表面连续性保持完好。

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参考文献:

[1] Z. Zhen, X. S. Li, H. W. Zhu, Nano Today, DOI: 10.1016/j.nantod.2018.04.013 (2018).

[2] Q. Chen, Y. J. Zhong, M. R. Huang, G. K. Zhao, Z. Zhen, H. W. Zhu, 2D Mater., 5 (2018) 035001.

基于氧化石墨烯的渗透膜材料（石墨烯在节能环保产业的应用论坛）

摘要

　　针对吸附/分离膜材料的关键技术问题，设计并实现了二维层片孔结构模型，开发了用于水处理的氧化石墨烯（GO）渗透膜材料。揭示了由表面官能团调控的渗透新机制（化学），是对现有尺寸效应和纳米毛细效应机制（物理）的重要补充。构筑GO多孔结构，实现有机物、油类、染料、金属离子的主动选择性吸附和分离 [1,2]。

　　水在GO渗透膜中超快速传输，扩散率比体相扩散提升~5个数量级。GO渗透膜对分子与离子具有优异的选择渗透性，在浓度梯度驱动扩散过程中具有较高的本征水/离子选择度，有望应用于正渗透脱盐，极大降低能耗和成本。GO渗透膜在液相分离、污水处理与再利用、钢铁工业废电解液高纯酸提取、化工精炼、海水淡化等领域具有借鉴意义。

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