清华海外名师讲堂第165讲
美国德雷克塞尔大学杰出教授、ACS Nano副主编
Yury Gogotsi博士清华大学演讲会
Lecture at Tsinghua University by Dr. Yury Gogotsi,
Distinguished University Professor of Drexel University and Associate Editor of ACS Nano
MXenes: 二维纳米材料领域的新秀
MXenes: Expanding the World of Two-Dimensional Materials
【主讲人简介】
美国德雷克塞尔大学(Drexel University)杰出教授Yury Gogotsi博士是新材料、新能源领域的领军人物,担任国际顶级期刊ACS Nano副主编,做出了许多开创性的工作,在Science、Nature等国际主流学术期刊上发表论文百余篇,单篇文章引用达2700次以上,论文总引用在24000次以上,h因子为78。
Gogotsi教授为美国科学促进协会AAAS院士、世界创新基金会院士、美国陶瓷学会会员、电化学学会会员。曾获欧洲碳协会奖、NANOSMAT奖、Ross Coffin奖等。
2014年Gogotsi教授已在Science及Nature上发表3篇论文,足以反映他的学术水准和国际影响力。
【演讲内容简介】
作为一种最薄的材料,二维纳米材料具有力学、光学、电学等方面的优异性能并且在器件微型化领域具有显著地优势。由sp2杂化的碳原子组成的,具有单个碳原子厚度的石墨烯是最著名的一种二维材料。最近,美国Drexel大学的Gogotsi教授课题组发现了一类新型的二维过渡金属碳化物/碳氮化物。这类新型材料是通过将三元的金属性陶瓷-MAX相中的“A”元素剥离出来而得到的二维纳米材料。由于其与石墨烯结构以及性能的相似性,而被命名为MXene。迄今为止,11种MXene已经被合成出来,包括Ti3C2, Ti2C, Nb2C, V2C, (Ti0.5,Nb0.5)2C, (V0.5,Cr0.5)3C2,(Ti0.5,V0.5)3C2, Ti3CN, Ta4C3, Nb4C3,和(Mo2,Ti)C2等。理论研究表明根据表面官能团的不同,MXene可以表现为金属性或者半导体性(带隙可高达2eV),且具有比其三元碳化物前驱体更高的拉伸强度、弹性模量等机械性能。通常情况下,MXene表面由含氧官能团(-OH等)修饰,表现出良好的亲水性,同时具有可比金属的高导电性,因而MXene又被称为“亲水的石墨烯”。肼、尿素、以及其他的极性有机分子均可以插入到MXene的层间以增大其层间距。通过对二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide, DMSO)插层的Ti3C2超声处理可实现MXene的剥离,得到由单层或者少层的MXene片组成的稳定的水系胶状液。该胶状液抽滤后可得到柔性的、具有优异导电性(~2000 S/cm)的MXene纸。在MXene的诸多潜在应用中,其在电化学储能器件,如锂离子电池、超级电容器等方面的应用尤其引人关注。MXene纸做成的柔性电极具有比石墨烯更高的容量,尤其是体积容量以及优异的倍率性能。在水相电解液中,MXene可实现高达900 F/cm3的体积容量,大概是目前报道的石墨烯最高体积容量的三倍。
【讲堂简介】
“清华海外名师讲堂”是汇集我校高端国际交流资源,面向广大同学开办的高层次、前沿性、成系列的海外人士演讲,设有“全球领导力”和“前沿科技”两大系列。截至2014年12月,已成功举办了160多讲。演讲人汇集诺贝尔奖得主、著名学者、外国政要、知名大学校长、跨国企业高管等名家名人。为广大同学提供了拓展国际视野和学术视野,提升外语水平和交流能力的宝贵资源。
“清华海外名师讲堂”面向全校学生开放,一般每年开设20-30讲,课程采用学生IC卡记录考勤。凡在读期间累计听讲8次并递交总结报告者,可获得1个学分(相关事宜请联系62796650)。
演讲时间:2014-12-10(周三)下午3:30-5:00
(请持有效证件入场,3:20入场完毕)
演讲地点:FIT大楼二层多功能厅
演讲语言:英语
主办单位:清华大学国际合作与交流处
特别提醒:
联系电话:62796650
国际合作与交流处
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