报告摘要：

轻质高强高分子纳米复合材料是解决航空航天领域小型化、轻量化等瓶颈问题的重要材料，石墨烯、碳化钛等二维纳米片具有优异的力学和电学性能，但是其高分子复合材料的性能远低于预期值。我们研究发现影响高分子二维纳米复合材料性能的一个关键因素是孔隙，如何消除孔隙提高纳米复合材料的性能是该研究领域的一个巨大挑战。

研究团队采用聚焦离子束-扫描电子显微镜和纳米X射线断层扫描（nano-CT）等技术重构了高分子二维纳米复合材料的结构，颠覆了高分子二维纳米复合材料紧密堆积结构的传统认知。研究团队提出了有效降低孔隙率的有序界面交联和外力诱导取向相结合的策略，大幅提高了二维纳米材料的规整取向、组装密实度以及界面强度，提高了高分子二维纳米复合材料的力学性能，同时提高了复合材料的耐疲劳、抗氧化、抗应力松弛性能，获得了一系列高性能纳米复合材料[1-5]。

1.    S. Wan, X. Li, Y. Chen, N. Liu, Y. Du, S. Dou, L. Jiang, and Q. Cheng*, High-strength scalable MXene films through bridging-induced densification. Science 2021. 374, 96.

2.    S. Wan, Y. Chen, S. Fang, S. Wang, Z. Xu, L. Jiang, R. H. Baughman* and Q. Cheng*, High-strength scalable graphene sheets by freezing stretch-induced alignment. Nat. Mater. 2021. 20, 624.

3.    S. Wan, X. Li, Y. Wang, Y. Chen, X. Xie, R. Yang, A. P. Tomsia, L. Jiang and Q. Cheng*, Strong sequentially bridged MXene sheets P. Natl. Acad. Sci. USA., 2020. 117, 27154-27161.

4.    T. Zhou, C. Wu, Y. Wang, A. P. Tomsia, M. Li, E. Saiz, S. Fang, R. H. Baughman, L. Jiang and Q. Cheng*, Super-tough MXene-functionalized graphene sheets. Nat. Commun., 2020, 11, 2077.

5.    T. Zhou, H. Ni, Y. Wang, C. Wu, H. Zhang, J. Zhang, A. P. Tomsia, L. Jiang and Q. Cheng*, Ultratough graphene–black phosphorus films. P. Natl. Acad. Sci. USA., 2020, 117, 8727-8735.

报告人简介：

北京航空航天大学，化学学院副院长，博士生导师，教授，国家杰出青年科学基金获得者。主要从事高分子纳米复合材料的研究工作，针对高分子纳米复合材料存在的孔隙问题，提出了降低孔隙率、提高力学性能的普适性策略，制备了一系列轻质高强纳米复合材料。先后获得国家优秀青年科学基金、牛顿高级学者基金和北京市杰出青年基金等人才项目的资助，获中国复合材料学会青年科学家奖、中国化学会青年化学奖，入选教育部青年长江学者。在Science, Nat. Mater., Nat. Commun., PNAS, Angew. Chem., Int. Ed., Adv. Mater.等期刊发表论文86篇，引用4300余次，H因子35，授权中国发明专利23项。