北京大学刘忠范院士团队《Adv. Mater.》：石墨烯的本征浸润性
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石墨烯材料的浸润性在能源、催化、生物医药等诸多应用领域中发挥着至关重要的作用。然而，受周围环境，尤其是衬底和表面污染物的影响，关于石墨烯薄膜的亲水性研究结果仍存在较大的分歧和争议。近期，北京大学刘忠范院士团队在石墨烯的本征浸润性研究方面取得了新进展。基于团队发展的超洁净石墨烯生长方法和石墨烯的无胶洁净转移方法，他们制备出了不受表面污染物和衬底影响的高品质悬空石墨烯薄膜，并借助环境扫描电镜对其表面负载水滴的静态接触角进行了测量。洁净悬空石墨烯表面水滴的静态接触角平均值仅为30o，证实了石墨烯的本征亲水特性。与此同时，分子动力学和第一性原理模拟结果指出石墨烯和水分子之间通过H-π作用而发生的电荷转移是造成石墨烯亲水性的关键。此外，他们也证实了多种不同类型表面污染物的存在都会使石墨烯变得更加疏水。相关工作以“Intrinsic Wettability in Pristine Graphene”为题，发表于《Advanced Materials》。
作者简介
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刘忠范，北京大学博雅讲席教授，中国科学院院士，发展中国家科学院院士，中组部首批万人计划杰出人才，教育部首批长江学者，首批国家杰出青年科学基金获得者。英国物理学会会士，英国皇家化学会会士，中国化学会会士，中国化工学会会士，中国微米纳米技术学会会士。1983年毕业于长春工业大学化工系，1984年留学日本，1990年获东京大学博士，1991-1993年东京大学和国立分子科学研究所博士后。1993年6月回北京大学任教，同年晋升教授。1997年创立北京大学纳米科学与技术研究中心，现任北京大学纳米科学与技术研究中心主任。2016年创建北京石墨烯研究院并担任院长至今。刘忠范院士自1998年以来一直从事纳米碳材料生长方法研究，2008年进入石墨烯领域。刘忠范院士在石墨烯材料的CVD生长方法、应用探索、以及产业化核心技术研发方面做出了一系列原创性和引领性工作，在石墨烯薄膜材料的宏量制备技术和装备研发方面走在世界前列。刘忠范院士发表学术论文640余篇，申请中国发明专利140余项。曾任国家攀登计划（B）、973计划、纳米重大研究计划项目首席科学家、国家自然科学基金“表界面纳米工程学”创新研究群体学术带头人（三期）、国家自然科学基金“石墨烯制备科学基础科学中心”学术带头人。荣获国家自然科学奖二等奖（两项）、全国优秀博士学位论文指导教师、北京市优秀教师、香港求是科技基金会杰出青年学者奖、中国分析测试协会科学技术奖一等奖、高等学校科学技术奖自然科学一等奖、杨芙清王阳元院士优秀教学科研奖、中国化学会-阿克苏诺贝尔化学奖、宝钢优秀教师特等奖、日本化学会胶体与界面化学年会Lectureship Award、北京大学方正教师特别奖、ACS Nano Lectureship Award、北京大学国华杰出学者奖、第八届“纳米研究奖”等奖励。他还兼任“物理化学学报”主编、“科学通报”副主编、中国化学会副理事长、中国国际科技促进会副会长、九三学社中央副主席、全国政协常委等职。
原文链接
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202103620
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