報告題目：碳納米管進化生長機制、結構控制與儲能應用
報 告 人：魏飛教授
報告時間：2021年12月16日(周四)下午3:15-4:30
報告地點：化學樓2樓1號會議室
報告摘要：
碳納米管（CNT）和石墨烯的獨特性能和巨大的應用潛力是由于它們的完美sp2結構所帶來。特別是對于高端應用，超低缺陷密度和超高選擇性是先決條件，低活化能的金屬催化化學氣相沉積（CVD）過程是合成該類材料最有前途的方法之一。由于其結構和特性，CNT和石墨烯本身可以提供生長模板和非局部電子、空穴輸運，與CVD生長過程協同作用，使具有可調帶隙的碳模板發生模板自催化作用，從而使材料準確可控。但是，目前的生長動力學研究模型都集中在外部因素和材料邊緣上。碳納米管的原子組裝速率和帶隙之間的相互作用，發現生長過程與帶隙之間具有明顯的火山型關系，其峰值與生長環境相關。完善的sp2結構的拓撲保護以及互鎖的動力學生長機制是動力學選擇性生長完美納米碳的核心。這樣碳納米管可在TOF達106 1/s條件下實現半米長碳納米管的無缺陷生長。并可得到強度、韌性、耐疲勞性均高于目前已知最好碳纖維材料數量級以上性能的碳納米管高強材料。利用流化床方法可以對陣列碳納米管進行千噸級批量制備，并將其規模應用于鋰離子電池導電劑等動力電池中。
報告人簡介：
魏飛，清華大學化學工程系教授，系學術委員會主任，綠色反應工程與工藝北京市重點實驗室主任。中國顆粒學會常務理事，能源顆粒專業委員會主任。1984畢業于石油大學煉制系有機化工專業，1990年獲石油大學有機化工博士學位。中國顆粒學會能源顆粒材料專業委員會主任，在Science、Nature等雜志發表論文600余篇，SCI他引5萬余次，是克萊恩近七年材料領域高被引科學家之一。獲教育部“長江學者”特聘教授、國家杰出青年基金等。
成功實現了千噸級碳納米管在鋰離子電池中的規模應用，實現了氣固下行床催化裂化、高速湍動床甲醇制丙烯、芳烴、苯胺、氯乙烯、丙烯腈、間苯二腈等30臺新概念反應器產業化，研究成果獲國家科技進步二等獎、教育部自然科學、技術發明一等獎。
