大牛云集，学术盛宴-第十二届中美华人纳米论坛图文报道

5月26-5月28日，第十二届中美华人纳米论坛在北京友谊宾馆成功召开，会议邀请了来自全世界纳米领域的华人学者专家进行主题报告、特邀报告和邀请墙报展示，为我们献上又一份纳米科技的学术盛宴，下面是材料人新闻部发回的报道。

本次会议分为两部分，第一部分（5.26-27日）是主题论坛，主要由功能应用，生物医药，测试表征，能源催化四个主题组成，会议也延续了上一届圆桌会议的形式，在主题论坛结束后组织专家就所从事领域热点问题和主要难题进行深入讨论，各位大牛也毫无保留地深入交换了自己的意见，对目前研究领域存在的问题进行了深刻的分析。第二部分（5.28日）是清华大学出版社-施普林格纳米研究论坛，中科大的谢毅院士荣获清华大学出版社-施普林格纳米研究奖，杨培东教授、夏幼南教授、段镶锋教授、黄昱教授、崔屹教授、俞书宏教授、李亚栋院士等纳米领域优秀科学家为我们献上了精彩的学术报告。下面，就让小编带你走进这场科研盛宴的精彩瞬间。

主题—功能应用（主持人：北京大学张锦教授）

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

中国科学院理化技术研究所的江雷院士延续了他一贯的“敢想、敢做、敢说”的风格，首先介绍了自己的代表性工作—“智能纳米界面材料”的研究进展，以“道法自然”的哲学思想为研究理念，提出材料体系的分子-纳米-微米结构的多尺度效应是形成材料新功能的内在本质，从天然材料多尺度结构的构筑中学习，设计了高效分离混合溶剂的筛网膜材料和超浸润疏水叶片的囊泡式表面活性剂材料（Science Advances,2017, DOI: 10.1126/sciadv.1602188），对杨氏方程模型进行修正并提出65°为界面材料亲水疏水接触角的临界阈值。同时，江雷院士受到阴阳二元性哲学思维的启发，借助凝聚态物理和纳米化学的基本原理，提出了“二元协同纳米界面材料”这一新材料设计的新思想，从而有望实现纳米界面材料的智能化设计。(附下图)

北卡罗莱纳州立大学的曹林友教授介绍了课题组大面积生长TMDC二维材料在电催化应用和柔性光电器件的相关工作，分析了边界位点和硫原子空位对其电催化性能的影响。中科院化学所的宋延林教授介绍了纳米液滴调控绿色打印技术的研究进展和产业化情况。湖南大学的潘安练教授介绍了课题组近年来在低维半导体材料异质结构的能带调控上的相关研究，采用两步CVD生长法和堆叠取代法制备二维TMDC面内异质结，应用于光电器件领域。（附下图）

四川大学余睽教授介绍了量子点生长中的“幻核”现象，制备出单一尺寸的半导体量子点带隙发光幻核，并利用原位吸收光谱和核磁共振谱进一步揭示了其形成规律。南洋理工大学的陈晓东教授通过对金电极与聚合物的界面设计镶嵌结构来增强其相互作用，从而增强附着力和稳定性来获得信噪比更高的柔性器件。北京大学李彦教授介绍了课题组近年来关于碳纳米管可控生长的工作，其中钨钴合金纳米晶催化剂W₆Co₇催化得到的碳纳米管经过拉曼光谱表征证明其手性高度一致（92%的（12,6）型）。东南大学王金兰教授介绍了她在二维材料计算模拟方面的研究进展，研究了第一性原理下黑磷纳米片的光引发降解机制，同时降解过程中P-O-P键的形成能够稳定黑磷纳米片形成保护层抑制进一步降解。（附下图）

此外，何松贤、廖庆亮、石建、张伟、赵永生等教授也在主题大会上做出了精彩报告。

功能材料主题的圆桌会议由江雷院士主持，吴军桥、张华、俞书宏、余睽、王训、曹林友等教授就纳米技术产业化、价值观、纳米结构性价比问题参与讨论。江雷院士延续其一贯幽默风趣的风格，认为纳米材料目前的研究重点应放在实现其功能化的方面，见仁见智，余睽教授和张华教授更倾向于坚持纳米材料的基础研究，同时，专家们也提出了目前存在的纳米材料的基础研究与产业化融合不足、可控合成的局限性、产业应用转化环节繁琐等缺点。科学家作为纳米科学基础研究与产业化的桥梁，更应该做出自己的贡献。（附下图）

主题—能源催化

赵东元院士：Multi-Functional Mesoporous Nanoparticles: from Symmetry to Asymmetry

复旦大学赵东元院士首先介绍了课题组近些年在有序介孔材料的化学合成与结构设计方面的主要工作进展，利用晶体外延法制备仿生结构的层次孔材料，对核壳结构进行亲疏水的调控设计，应用于纳米生物医药、环境与电化学领域。同时，赵院士从Janus双面神结构得到灵感,发展了表面活性剂胶束法各向异性液相生长不对称的多功能有序介孔材料，具有可控的孔道、高比表面积的开放骨架结构，应用于生物医药的双相可控释放。（附下图）

天津大学的杨全红教授介绍了课题组关于石墨烯三维结构的高密组装和致密储能，石墨烯水凝胶经脱水过程、毛细收缩后得到的致密三维结构具有与气凝胶相似的比表面积，却能提供能大的体积能量密度，更适合应用于储能领域。（附下图）

国家纳米科学中心的智林杰教授以二维有机骨架大分子为前驱体制备类石墨烯结构用于储能材料。杜克大学刘杰教授介绍了课题组最新的研究工作，以铑纳米粒子作为光催化剂用于高选择性CO₂加氢制甲烷。大连理工大学邱介山教授介绍了课题组工作，他充分利用了课题组自身的化工专业背景优势，以煤为原料制备新兴的石墨烯碳纳米管材料，应用于储能催化领域。大连化物所的付强教授提出了石墨烯、六方氮化硼等二维材料在铂的（111）晶面上由于限域效应能使一氧化碳的吸附能弱化，降低铂基底与CO的相互作用。同时，王丹、郑耿峰、张新波、王海梁、徐维林、王敦伟教授等人也做了精彩的主题报告，由于篇幅有限在这里无法一一介绍，敬请谅解。

能源催化的主题圆桌会议由包信和院士主持，袁洪涛、郑南峰、马丁、李亚栋、金松、王敦伟等专家参与了讨论。经过统计，纳米领域近年来发表文章最多的领域在中国为催化和医学，在美国、德国为电子和医学，韩国为电子和能源。专家们就“纳米如何解决催化领域的关键问题”展开了激烈讨论，他们认为，纳米研究把催化作为研究重心的原因之一是符合我国基本国情的，源于国家基金对石油化工产业的支持、社会需求的出口，催化研究也是化学学科的基本研究方向之一。然而，他们也指出现今科研评价机制和基本国情的局限，相比于欧美发达国家（美国德国）更加侧重于门槛较高的（前期耗资大，研究周期长）电子类研究，催化领域和纳米材料门槛相对较低，更加“短平快”。因此，专家们建议，催化领域的研究不应把纳米放在重心，而是更注重解决实际问题。

主题-测试表征

哥伦比亚大学的朱晓阳教授利用飞秒双光子光电能谱来研究有机半导体材料的相干/非相干机制，利用飞秒非线性光学谱来直接探测瞬态电场。普渡大学的黄丽白教授介绍了能量和电荷传输的超快光谱方面的工作。加州大学伯克利分校的吴军桥教授通过对二维材料（TMDC）施加各向同性的高压原位检测其载流子迁移率从而研究二维材料独特的物理性质。左建民教授、徐晓东教授也为大家带来了精彩的报告。

（抱歉，虽然分析测试主题的大牛们工作十分出色--都是Science/Nature级别的，可是小编能力有限，真的听不懂啊(ㄒoㄒ)~~）

主题-生物医药

清华大学刘冬生教授受到真核细胞的细胞骨架/膜-蛋白质/脂质双层结构的启发，设计了框架诱导自组装法并与DNA组装技术相结合，实现了以DNA组装体为骨架的框架诱导自组装。选用DNA修饰的金颗粒作为骨架,将苄醚型树状分子作为疏水定位基团引入到骨架外围使其均匀分布,因此,形成的框架上就会存在一个不连续的三维疏水点阵。该点阵会诱导体系当中的组装分子在框架外围定向排列,最终形成封闭的囊泡结构，实现形貌可控的组装过程。南开大学郭玮炜教授介绍了近年来关于DNA模板荧光银纳米簇和具有形状记忆效应的DNA基pH响应水凝胶等研究工作。东南大学的徐春祥教授主要研究氧化锌半导体的紫外光电特性，将ZnO微纳米结构作为回音壁模微腔,利用不同金属纳米粒子的表面等离子体共振效应的优异特性实现ZnO受激辐射的增强,提高ZnO微纳米结构WGM多模激光和单模性能,探讨了A u、Ag、Pt三种金属纳米颗粒的LSPR效应对2nO WGM微腔的不同的增强机理。同时，顾宁、刘小钢、陈春英、蒋兴宇、田博之和徐兵教授也做了精彩报告。

清华大学出版社-施普林格Nano Research（纳米研究）论坛

5.28日，中国科学技术大学的谢毅院士荣获Nano Research纳米研究奖，李亚栋院士、杨培东教授等人参与了颁奖。

谢毅院士-Defects Chemistry in Low-Dimensional Solids（低维固体中的缺陷化学）

中国科学技术大学谢毅院士向大家介绍了近年来课题组在低维固体的电子/声子结构调制及能量转化方面的应用，固体材料低维化后，表面原子充分暴露诱发缺陷的可能性大大增加，使得在低维固体中缺陷的研究更为重要。以原子级厚度的超薄二维材料为例，利用同步辐射X射线吸收精细结构谱可以确定其原子结构，其巨大的表面为调节缺陷提供更多的可能，通过优化低维固体电子结构及输运行为来实现高效光/电-化学的能量转化；基于缺陷工程的多自由度电-声协同调控优化热电性能策略等。（附下图）

杨培东教授-Inorganic Halide Perovskite: Soft Crystal, Reconfigurable Semiconductor

加州大学伯克利分校的杨培东教授主要介绍了近年来在钙钛矿材料制备与应用中的研究进展。1994年，在哈佛大学读PhD的杨培东在一次proposal作业中提出了制备二维杂化钙钛矿纳米结构和调控电学性能的方法，但很遗憾没有付诸实践。后来，他将这个方法提供给了他的博士后Dou，后者与Wong和Yu一起应用杨培东的方法在溶液中生长出二维片状有机-无机杂化钙钛矿材料，这种超薄片层结构稳定、面积大，且为正方形，同时具备高效的光致发光性、颜色可调以及独特的结构弛豫。此外，阴离子交换反应能够调控纳米线的光学性质，从而得到亮度可观的超细钙钛矿结构纳米线。同时，杨培东教授还简要介绍了课题组未发表的相转换热变色的钙钛矿太阳能电池的研究。（附下图）

小结：上半场邀请报告的主持人为西北大学黄嘉兴教授，谢毅院士的精彩报告赢得在场观众的阵阵掌声，同时各位专家也展开了激烈的讨论。比如，曹林友教授提问“目前我们对缺陷结构的表征手段（HRTEM,XAFS等）会造成材料的缺陷（或存在缺陷），是否会对结果造成较大影响”谢毅院士答“这样的缺陷是无法避免的”。夏幼南教授提问“如何能够定量地调控或表征缺陷？”谢毅教授答“目前，只能用尽可能多的表征手段来佐证缺陷”。同时，黄嘉兴教授也提出，从谢毅教授前沿的对固体缺陷的研究，我们也需要与基础的固体化学知识联系起来，做纳米，更要做到夯实基础。

俞书宏教授-Macroscopic Nanoparticle Assemblies:Integration, Functionalization and Applications

中国科学技术大学的俞书宏教授介绍了课题组近几年的代表性工作，他们从生物矿化材料（碳酸钙）的多层次结构中获得灵感，利用取向冷冻干燥-浸渍-压力辅助法高度模拟软体动物珍珠层的生长方式和控制过程得到具有超常强度和断裂韧性的块状人工珍珠层材料（成果发表于Science, 2016, DOI:10.1126/science.aaf8991）。同时，他们利用石墨烯对海绵材料进行包裹，赋予其疏水性和导电性，加上电压后产生的焦耳热是材料吸油速度显著提高实现对原油的高效回收（成果发表于Nature nanotechnology,2017, DOI:10.1038/nnano.2017.63）。

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

加州大学洛杉矶分校的段镶锋教授主要向我们介绍了他最近关于三维多孔石墨烯基储能材料的工作，在水热条件下，过氧化氢分子对氧化石墨烯片层刻蚀得到具有纳米孔洞的三维石墨烯网络，石墨烯网络提供了优异的电子传输特性，而其多层次孔结构则大大促进了离子的快速输运，正交晶系的T-Nb₂O₅可以评估在3D石墨烯框架（3D-HGF）的载量效应，从而使该材料在高负载电极中首次同时实现了较高的容量和极高的功率特性并实现Li离子的嵌入，该成果于近期发表在（Science,2017,DOI:10.1126/science.aam5852） 。

崔屹-Electrochemical nanomaterial design for energy and water

斯坦福大学崔屹教授介绍了课题组关于锂离子电池锂负极和硅负极材料的研究进展，他首先回顾了课题组关于硅负极材料设计的工作；对于金属锂负极，他提出通过均一化的界面工程调控、稳定的主体最小化体积变化、引导锂的电镀和保护、使用固态电解质阻止枝晶蔓延等方法来解决金属锂负极在充放电循环过程中SEI断裂，化学副反应，枝晶和“死”锂形成等问题。（附下图）

同时，加州大学洛杉矶分校的黄昱教授也受邀介绍了近年来关于贵金属合金电催化材料的研究进展，佐治亚理工大学夏幼南教授介绍了课题组在金属纳米晶的制备与应用探索方面的工作，兰州大学张浩力教授介绍了关于非线性光学材料的研究，斯坦福大学的郑晓琳教授介绍了机械应力对单层二硫化钼能带结构和物理化学性能的调控。吴宇恩、黄文裕、高涵巍、张铁锐、杨宏、连天泉教授也为大家带来了精彩的报告，由于篇幅限制，抱歉不能一一介绍。

综上，中美华人纳米论坛为纳米材料领域的全球华人专家学者和学生提供了一个高水平的研究成果交流平台，为吸引和鼓励更多纳米科技领域华人专家学者积极参与和投身我国纳米科技事业，与国内专家、学者共同合作开展重大原创性研究，为提升我国纳米科技基础研究水平，推动纳米技术的应用做出了重要贡献。

感谢会议主办方、到场的各位报告人和大会工作人员的辛勤付出，期待下一届由西南交通大学与四川大学联合承办的中美华人纳米大会！

本文由材料人纳米学术组大嘴巴荼荼供稿，材料牛编辑整理。

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