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化工学院“周末专家河北行”活动系列讲座之十六:液态金属催化的二维晶体生长

主讲人:耿德超

时间:2024年8月6日14:00-16:00

地点:新化工楼D308

主讲人简介:耿德超,天津大学理学院化学系,教授,博导,天津大学科学技术发展研究院副院长,2021年获国家自然基金委优秀青年基金(海外),2022年获天津市杰出青年基金,2017年获北京市科学技术奖一等奖,2015年获得中国科学院院长特别奖。2015年在中国科学院化学研究所取得博士学位,师从刘云圻院士和于贵研究员,随后在新加坡国立大学Loh Kian Ping教授和新加坡科技大学Yang Hui Ying教授课题组开展博士后研究,于2019年9月入选天津大学北洋学者计划以英才教授身份加入天津大学理学院化学系/教育部有机集成电路重点实验室/天津大学分子光电科学重点实验室胡文平教授团队开展研究工作。

近年来,申请人在低维纳米材料领域,围绕石墨烯等二维材料的可控制备及性能研究等关键科学问题,采用熔融金属辅助化学气相合成策略,利用基于新型液态铜催化剂的化学气相沉积方法,可控合成了一系列大面积、高质量的二维材料,在国际权威学术期刊上以第一作者和通讯作者在Proc. Natl. Acad. Sci. USA. (1篇), J. Am. Chem. Soc. (1篇), Angew. Chem. Int. Ed. (1篇), Adv. Mater. (8篇), Adv. Funct. Mater. (6篇)等发表论文 40余 篇, 单篇最高引用 500余次,撰写2部著作(各1章节),另以合作者身份发表论文近40篇。所发表的论文总被引用近5000余次。

内容摘要:二维材料因其独特的结构特点从而具有广泛的应用前景。为了实现二维材料的制备,研究者开发了多种合成手段。其中,化学气相沉积方法因具有可控性高、可大面积制备及成本较低等优点,近年来被广泛应用于大规模高质量二维材料的可控制备。化学气相沉积方法制备二维材料主要分为成核与生长两个过程,同时涉及到吸附、分解、扩散和脱附等过程。由于微观尺度上原子在催化剂表面的成核与生长过程影响因素众多且难以控制,从而导致该领域仍存在着大尺寸制备困难、样品质量不高等挑战。针对这些难题,围绕“二维晶体成核与生长的精准调控”这一关键科学问题,以“晶圆级单晶二维材料的规模化制备及应用”为主要目标,聚焦“催化剂基底表面设计”这一核心内容,报告人成功开发了新型液态催化剂体系,实现了二维晶体成核与生长的精确调控,得到了一系列大面积高质量的二维材料(石墨烯、氮化硼、碳化钼和碳化硅等),并进一步可控构筑了二维材料异质结,扩展了液态催化剂体系的适用范围,实现了液态金属催化剂在生长单晶二维材料中的有效推广。



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