简介: |
当一类新材料（如石墨烯）被发现之初，人们通常都会致力于获得无缺陷的完美晶体结构以期得到理想的性能。不过，缺陷（如杂质、空位等）在实际制备的材料中经常会出现，通常都被视为不利因素极力避免或尽量减少。若能对缺陷加以调控，有望使材料衍生出新的特性，因此缺陷化学也逐渐成为当前重要的研究方向。异质原子置换掺杂是调控石墨烯化学和电学性质的重要手段，目前较多的研究集中在氮掺杂石墨烯（NG）上，有关大面积硅掺杂石墨烯（SiG）和硼掺杂石墨烯（BG）的报道还不多。同时，对掺杂构型的表征多采用一些间接手段（如XPS, Raman），缺乏直接观测的证据。我们提出了厘米尺寸、高质量SiG[1]和BG[2]的可控合成方法。利用扫描隧道显微镜（STM）研究了NG和BG的掺杂构型和电子态密度。研究表明，NG和SiG均可以有效地抑制有机分子在基底上的荧光效应，从而大大增强拉曼散射效应，实现对低浓度有机物分子的有效探测[1]。所合成的BG对NO2的探测极限可以达到ppt量级，在低浓度毒性气体探测方面具有良好的应用前景[2]。除石墨烯外，其它二维材料（如过渡金属二硫化物）也日益引起人们的重视[3,4]。缺陷调控的理念也可以拓展到这些类石墨烯材料体系，比如通过引入硫空位等可以大大提升材料的析氢催化性能，从而在清洁能源领域展现出重要的应用价值[5]。
[1] R. Lv*, M. Dos Santos, C. Antonelli, et al. Adv. Mater. 2014, 26: 7593-7599.
[2] R. Lv, G. Chen, Q. Li, et al. PNAS 2015, 112: 14527-14532.
[3] R. Lv, J. Robinson, R. Schaak, et al. Acc. Chem. Res. 2015, 48: 56-64.
[4] F. Yu, R. Lv*, et al. Adv. Mater. 2017, 29: 1603266.
[5] X. Wang, R. Lv*, et al. Adv. Mater. 2017, 29: 1603617.
报告人: 吕瑞涛
报告人简介： 吕瑞涛，清华大学材料学院助理教授，博士生导师。2014年“清华大学学术新人奖”获得者，入选2016年“北京市科技新星计划”， 2017年荣获碳材料研究领域重要奖项Brian Kelly Award。主要从事低维碳基功能材料设计、合成及在能源存储/转换器件、超灵敏分子探测、高性能催化等领域的应用性能研究。在PNAS、Adv. Mater.等期刊上发表论文80余篇，被引用3016次（H-index：27）。有7篇论文入选ESI高被引论文，5篇论文入选为Acc. Chem. Res.、Adv. Mater.等期刊的封面论文。编写Wiley学术专著1章，申请中国发明专利12项。受邀在国际碳材料年度大会（CARBON 2016）等学术会议上作邀请报告/口头报告14次，担任第四届国际石墨烯高峰论坛（深圳）“二维材料”分会主席。担任教育部学位论文评审专家和Adv. Mater.、JACS、ACS Nano等36个国际期刊的学术审稿人或仲裁人，获2015年Excellence in Review Award for service to the journal Carbon。主持完成国家自然科学基金-青年基金项目1项，目前正在承担国家自然科学基金-面上项目1项，中国航空工业集团公司委托项目1项。作为项目骨干参与国家重点基础研究发展计划（973计划）项目和973计划-青年科学家专题项目各1项。 |
