日前,中科院合肥研究院等離子體所王奇研究員主持的安徽省重點(diǎn)研究與開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目《等離子體技術(shù)制備高質(zhì)量功能化石墨烯》通過省科技廳組織的結(jié)題驗(yàn)收。來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、安徽大學(xué)、安徽辰龍會計(jì)師事務(wù)所、安徽華安會計(jì)師事務(wù)所等單位組成的專家組聽取了結(jié)題匯告,對項(xiàng)目三年來取得的成績表示肯定,一致通過了結(jié)題驗(yàn)收。近年來,在石墨烯材料的等離子體制備及應(yīng)用方面,王奇研究員帶領(lǐng)年輕的研究團(tuán)隊(duì),攻克等離子體技術(shù)制備石墨烯及石墨烯復(fù)合材料工藝,減小液相路線中石墨烯材料的團(tuán)聚程度,節(jié)約了能耗,并開展了石墨烯復(fù)合材料在能源、環(huán)保、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用,取得了多項(xiàng)重要進(jìn)展。
在研究方面,通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在較低溫度下、不同基底上制備石墨烯薄膜;基于等離子體法制備石墨烯,實(shí)現(xiàn)了高純度粉體石墨烯的可控制備;以實(shí)現(xiàn)石墨烯的功能化為目標(biāo),石墨烯的結(jié)構(gòu)修飾為研究重點(diǎn),研究了通過修飾、摻雜、復(fù)合等手段對石墨烯電子結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)特性的影響,為面向儲能器件應(yīng)用的石墨烯材料制備提供了研究基礎(chǔ)。采用等離子體技術(shù)制備氮硫共摻雜石墨烯、基于固態(tài)氮源的氮摻雜石墨烯、石墨烯-過渡金屬硫化物復(fù)合結(jié)構(gòu)的全固態(tài)超級電容器材料(ACS Sustainable Chemistry & Engineering,2019,7,7597;Applied Surface Science,2020,527,146574;Small,2017,13,1603494);采用等離子體制備三維樹枝狀NiCo-LDHs電解水催化劑(Chemical Communications,2020,56,872);氫等離子體制備石墨烯及石墨烯-碳納米管三維結(jié)構(gòu)負(fù)載鉑燃料電池催化劑(Applied Surface Science,2018,450,413; AIP Advances,2017,7,065118); 與陳健團(tuán)隊(duì)合作制備了鋰離子電池硅碳負(fù)極材料(Electrochimica Acta,2020,345,136242; Electrochimica Acta, 2019,327,134995);與黃青團(tuán)隊(duì)合作研究了等離子體制備石墨烯對大腸桿菌的抗菌活性及細(xì)菌失活機(jī)制(Applied Physics Letters,2018,112,013701);在碳基復(fù)合材料的合成與改性進(jìn)行了研究與合作,如環(huán)境保護(hù)、催化劑、傳感等方面的應(yīng)用(Applied Physics Letters,2020,117,063301;Applied Catalysis B: Environmental,2020,260,118207;Journal of Colloid and Interface Science,2020,562,12;Industrial&Engineering Chemistry,2019,58,3978-3987;Materials Reports,2018,32,3295-3308)。
在應(yīng)用方面,積極開展標(biāo)準(zhǔn)化工作,參與制定石墨烯領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng),與國軒高科,山東歐鉑、多氟多、天奈科技、廈門凱納、東麗先端材料等上市及500強(qiáng)企業(yè),清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所、中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所、中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)研究所等科研院所共同制定了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《鋰離子電池用石墨烯導(dǎo)電漿料》(T/CGIA 032—2020),針對鋰離子電池導(dǎo)電劑建立了全面評價(jià)技術(shù)參數(shù)和測試方法,針對石墨烯材料的自有特點(diǎn),建立了相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)要求,為石墨烯漿料企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量控制、電池企業(yè)采購漿料提供直接的指導(dǎo)和參考。
上述成果還獲得了國家自然科學(xué)基金、安徽省杰出青年科學(xué)基金、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會等項(xiàng)目的資助。
團(tuán)隊(duì)帶頭人王奇自2011年起,專注等離子體技術(shù)制備石墨烯材料及其應(yīng)用研究,主持國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會人才項(xiàng)目等項(xiàng)11項(xiàng),曾獲得2014年中國科學(xué)院“院長特別獎”、2015年中國科學(xué)院“優(yōu)秀博士學(xué)位論文”,2016年安徽省“杰出青年”科學(xué)基金、合肥市 “廬州英才”計(jì)劃入選專家、2018年安徽省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才、2019年中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新獎個(gè)人獎等榮譽(yù),指導(dǎo)研究生獲得國家獎學(xué)金、所長獎學(xué)金及中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)生。
結(jié)題驗(yàn)收會現(xiàn)場