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【CSCM群星錄·卓越論文篇】清華大學李晨宇:把論文寫在祖國的大地上
來源: 時間: 2025-03-14 瀏覽: 3512

為了進一步推動復合材料領域的科技創新與人才培養,彰顯復合材料行業杰出人物的卓越貢獻與精神風貌,中國復合材料學會將正式啟動【CSCM群星錄】活動

本次活動旨在匯聚復合材料領域的卓越科研成果,分享復材行業科技工作者的奮斗歷程、創新成果與深刻洞見,激勵更多從業者投身于復合材料的研發與應用,共同推動行業的高質量發展,為復合材料領域的未來注入新的活力與動力。

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李晨宇——2023年度中國復合材料學會卓越論文工程入選者

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把論文寫在祖國的大地上

  

個人簡介

李晨宇,男,中共黨員,工程師,清華大學材料學院博士畢業生,導師為清華大學材料學院劉鍇副教授。現任上海電氣集團上海氫器時代科技有限公司技術部研究員。主要研究領域為碳納米復合材料的原位合成及其電催化應用,至今已在Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.等期刊上發表學術論文14篇,其中第一作者身份3篇(含ESI高被引論文1篇),另有1篇在投。申請專利8項,其中3項已授權。曾獲國家獎學金(2020年)、上海市工程師選調培養生(2023年)、上海市閔行區春申金字塔人才(2024年)、清華大學蔣南翔獎學金(2023年)、清華大學綜合獎學金(2023年)、清華大學未來學者獎學金(2018年)、清華大學材料學院學術新秀(2023年)等獎勵,北京市優秀畢業生(2023年)、北京市優秀學生干部(2023年)、清華大學優秀學生干部(標兵)(2022年)、服務北京冬奧會冬殘奧會清華大學先進個人(2022年)、北京市“青年服務國家”先進個人(2017年)等榮譽。


科研經歷

2023.08-至今

電解水技術研究開發與實際應用

  • 擔任上海氫器時代科技有限公司研究員,聚焦陰離子交換膜電解槽(AEM)開發,積極推動AEM技術突破與應用。


2021.01-2023.07

基于碳納米管自加熱方法制備復合材料并研究其在極端環境中的應用

  • 參與國家重點研發計劃、國家自然科學基金項目,開發并改進碳納米管自加熱方法,成功制備任意組元的高熵納米材料和高效能的納米異質顆粒等,合成效率提高1000倍以上

  • 揭示納米異質顆粒、高熵納米復合材料優異的電解水性能、表面增強拉曼效應和微觀力學性質

  • 高效能的納米異質復合體系可以達到工業級電解水的活性與穩定性標準,具有工業開發應用前景,該工作以第一作者身份發表學術論文1篇,申請專利2項


2020.07-2022.01

寬溫區、快響應的碳基高溫傳感器件設計與搭建

  • 基于碳納米管、氮化硼體系獨立設計并搭建在-30℃-1500℃范圍內快速響應的溫度傳感器件,溫度傳感器滿足航空發動機等極端需求


2018.07-2020.07

碳納米復合材料的制備及其在強酸、堿環境中的電解水催化

  • 參與國家自然科學基金項目,合成碳納米管復合材料,提出通過結構設計與摻雜提升析氫催化性能的通用方法,構建高效全解水催化體系,發展基于激光加工提升催化電極穩定性的方法

  • 揭示所構建的碳基體系在強酸、堿等環境條件中具有優于貴金屬的催化活性,開發激光加工方式,實現催化電極穩定性提升3倍以上

  • 該工作發表學術論文2篇、綜述論文1篇,申請專利3項,獲得中國材料大會會場“最佳海報獎”(IPO Publishing)


2015.08-2018.06

清華大學學術研究推進計劃、實驗室科研探究

  • 超順排碳納米管/二硫化鉬復合薄膜的化學氣相合成及應用

  • 超順排碳納米管復合薄膜的水熱合成及其在析氫催化中的應用

  • 基于CVD方法的碳納米管選擇性生長

 

博士學位論文介紹

碳納米復合材料的原位合成及其電催化應用

綠色制氫是國家的重大課題,電解水是有效途徑之一,其中高效的催化劑起著關鍵作用。本論文針對當前電解水催化劑貴金屬體系成本高、非貴金屬體系活性低、穩定性差的關鍵問題展開,充分挖掘碳納米材料導電性好、耐腐蝕、易加工等優勢,基于碳納米管(CNTs)的多種三維結構構筑復合材料以滿足電解水催化反應的要求。研究中利用傳統方法和自研新型方法,分別開發了過渡金屬硫族化合物、碳化物異質納米顆粒、高熵納米顆粒(HEC-NPs)與CNTs的復合催化電極,實現可達工業級電流密度的高效穩定電解水,并擴展了醇氧化等應用場景,對低成本、高活性、高穩定、多功能的復合催化劑構建和機理闡釋具有重要意義。

具體來說,本論文取得的主要創新點和影響為:

(一)基于全局加熱原位合成熱力學平衡態的雙元異質結構,協同優化非貴金屬電解水性能。本論文優化結構設計、創新材料體系,開發出柔性的MoS2/MoO2/CNT泡沫、Fe-(NiS2/MoS2)/CNT薄膜復合催化劑。澳大利亞工程院院士王煥庭和黃維院士分別在其論文中評價該工作“展現出與貴金屬鉑相近的催化活性”“所報道的Fe原子摻雜等方式成為了提高催化性能的通用策略”。

(二)開發CNT薄膜超快速自加熱方法合成熱力學非平衡態的納米異質顆粒,適用于大電流密度析氫。本論文開發了一種以CNT薄膜為熱源和基底的超快速自加熱方法,實現規模化地構建高化學活性和高機械穩定性的非平衡態Mo2C/MoC/CNT薄膜復合催化劑,有望應用于工業規模的復合催化電極生產、超快速的材料合成。該工作克服了析氫催化劑大電流下活性與穩定性并存的難題,受到清華新聞網、X-MOL等廣泛報道。

(三)利用優化的自加熱方法在動力學控制下設計合成非平衡態的多元HEC-NPs/CNT復合薄膜,實現工業級全解水和高效醇氧化。本論文優化和擴展了自加熱方法,克服了較低溫下元素不互溶和高溫下納米顆粒團聚之間的矛盾,設計并合成了包含5-22種金屬元素的系列HEC-NPs,并實現工業級全解水和高效醇氧化。該工作促進了高熵材料在能源、催化等領域的廣泛應用,為實現氫能的實際工業應用做出重要嘗試。

 

長期征稿

誠邀學會廣大會員、復材領域科技工作者與青年才俊投稿!分享您的科研突破、行業洞見或奮斗故事。

投稿內容(包含但不限于):個人照片、座右銘、個人簡介、科研經歷、代表性成果、成果簡介等,總字數不超過2000字。

投稿郵箱:huiyuanbu@csfcm.org.cn

郵件主題:命名為“CSCM群星錄+姓名+聯系電話”。

聯系人:付   饒 18600638301

             張志皓 17610356616

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