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【李玉良】世界上第一个发现石墨炔碳纳米材料的人
2020/09/18 点击 12922 次

“人的一生,应该去真正思考,哪个阶段真正地推动了自己。”


——李玉良


“李老师非常具有人格魅力,是一个学识非常渊博的人,一心地热爱科研。”


——学生评价




人物简介


李玉良,无机化学家,1949年10月1日出生于山东省青岛市中国科学院化学研究所研究员,2015年12月当选为中国科学院院士。


 


获奖及研究领域


2002年、2005年和2014年三次获得国家自然科学二等奖,两次获北京市科学技术奖(自然科学)一等奖和中国科学院自然科学二等奖一次。是首届全国创新争先奖获得者,2017年获何梁何利科学与技术进步奖。


研究领域为碳基和富碳分子基材料定向、多维、大尺寸聚集态结构和异质结构自组织生长、自组装方法学以及在能源、催化和光电等领域的应用。


人物经历


1972.4—1975.11,北京化工学院基本有机合成专业学习。

1975.11—1992.12,中国科学院化学研究所助理研究员。

1992.12—1996.12,中国科学院化学研究所副研究员。

1988.3—1989.10,荷兰阿姆斯特丹大学有机化学实验室访问学者。

1998.10—1999.3,香港大学化学系配位化学,访问教授。

1999.9—2000.2,美国圣母大学放射化学实验室光化学和物理实验室,访问教授。

1996.12,中国科学院化学研究所研究员。

2015年12月7日,当选中国科学院院士。



李玉良院士的部分石墨炔相关研究


◆石墨炔的可控合成


李玉良课题组以铜箔为生长衬底和催化剂,六炔基苯为单体,采用交叉偶联反应成功制得了石墨炔薄膜。这是利用湿化学方法合成石墨炔的大面积薄膜的首次成功尝试。该薄膜为多层结构,覆盖了整块铜箔表面。利用该薄膜所制备的器件显示其室温下的电导率为2.516 × 10−4 Sm−1 ,具有半导体的明显特征。


◆石墨炔在催化领域的应用


李玉良课题组利用石墨炔成功实现了对零价铁原子和镍原子的负载,制备了大面积零价金属单原子催化剂。这一系列的单原子催化剂在电催化析氢反应中具有很好的催化效果,其电催化活性和使用寿命均明显优于常规的催化剂,这一成果为石墨炔材料在催化领域的应用提供了新思路。


◆石墨炔在储能领域的应用


李玉良课题组将石墨炔掺杂到 FA0.85MA0.15Pb(10.85Br0.15)3钙钛矿材料当中,钙钛矿与石墨炔材料形成的异质结提供了一个实现激子分离和光电子激发及转移的额外通道,提高光电转化效率。该钙钛矿太阳能电池就实现了20.54%的光电转化效率。该方法也为钙钛矿太阳能电池的发展提供了新思路——通过构建异质结来实现激子分离和光电子激发及转移。


世界上第一个发现石墨炔碳纳米材料的人


2004年,由英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫发明的石墨烯问世。2010年,为了表彰安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫在石墨烯材料方面的卓越研究,授予了他们诺内尔物理奖的荣誉。一时间,科研圈对于石墨烯的研究源源不断,石墨烯也成为越来越多科学家选择的材料。


与此同时,中国科学院化学研究所李玉良博士也合成出了一种名叫石墨炔的材料——这种自然界不存在的物质,这种只存在于理论中的物质第一次真实地呈现在人类面前。


石墨炔是一种新兴的二维碳材料,是一种具有很大发展潜力的新碳同素异形体,由于其奇特的sp和sp2电子结构并具有本征带隙,展现了已发现的碳材料难以出现的性质。近年来,石墨炔已经在锂离子电池,催化剂,太阳能电池,电化学驱动器等方面开展了系列前沿性探索研究,取得了引人注目的研究成果。


和石墨烯的发现一样,石墨炔的发现同样掀起了科学界的研究浪潮。石墨炔的发现及研究开启了西方科学家跟着中国科学家做研究的脚步。成功绝非偶然,需要付出万分努力,是多少次实验室里的疲劳和深夜的思考,是无数次的失败与再试一次的勇气。


无独有偶 成功源于言传身教


据一些文章介绍,小时候,李玉良的家庭条件并不富裕,但父亲并没有以此剥脱他学习的权利,李玉良耳朵父亲喜欢读书,常常会买世界名著以及中国的近代小说,长期的学习让他明白——再穷不能穷教育,而李玉良也耳濡目染地从小就开始读书。父亲的观点是,人要有文化,才能改变自己,才能做大事,此间并无功利心,只是对文化的渴望。这对李玉良影响很大。除了父亲的影响以外,高中过后在内蒙生产建设兵团的一段知青岁月对他以后人生方向的选择及奋进也起到了一定推动作用。另外,李玉良情系化学,他从教以后倡导学要自树其帜,做别人不敢做的东西。


资料来源:

■百度百科

■中国科学院化学研究所

■光明网.李玉良:分子式里的人生

■视频|【走近院士之我与共和国同龄】李玉良:他是创造了新物质的人

■化学空间.【世界著名化学家】李玉良

(来源:中国粉体网)


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