4月24日，應學院邀請，北京理工大學趙揚研究員、趙飛教授，清華大學程虎虎研究員，北京化工大學胡傳剛教授為我院師生作題為“微小型能量存儲器件研究”、“可持續(xù)水處理技術中的凝膠化學”、“石墨烯調控及水誘導能源器件研究”和“先進碳基材料合成與催化應用”線上學術報告，我院相關師生參加了報告會。報告由我院副院長（主持工作）曹治國主持。

趙揚研究員首先介紹了微小型能量存儲器件的發(fā)展歷程、目標和應用前景，以及在微型儲能器件設計中遇到的關鍵挑戰(zhàn)。隨后趙揚研究員以課題組在該領域的近期研究成果為例，系統(tǒng)介紹了從二維平面到三維結構微型儲能器件的制備設計原則、思路，以及研究過程中遇到的問題與解決方案。特別是介紹了課題組通過后期收縮輔助的微型器件設計理念，利用器件材料自身尺寸縮小的特性制備了系列微型儲能器件，分析了該工藝方案的優(yōu)勢。同時指出該類器件可以通過優(yōu)化噴涂和收縮過程，實現(xiàn)集成儲能器件的高效、快速制備。在報告最后，趙揚研究員就微小型能量儲存器件研究方向未來的發(fā)展和應用前景做了詳細分析和展望。

趙飛教授在報告中首先指出由于水資源的過度使用和嚴重污染，清潔的飲用水源在過去的數(shù)十年間快速萎縮，人類面臨著越來越為嚴重的世界性的水資源短缺。趙飛教授介紹水凝膠分子結構的設計原理和策略，探究了不同結合狀態(tài)水分子在太陽能蒸發(fā)中的特性，系統(tǒng)分析了氫鍵作用對水在凝膠中輸運過程的影響和調制規(guī)律。同時指出可通過理性設計水凝膠的交聯(lián)度、骨架結構、官能團類型等特征，特異性濾去水體可揮有機物，從而實現(xiàn)在不同類型污水中簡便、廉價地獲取淡水資源，該類方案不僅降低水處理能耗，同時有效避免了傳統(tǒng)水處理中的二次污染問題。最后，趙飛教授展望了凝膠化學在太陽能驅動的可持續(xù)性污水凈化技術中應用前景和相關挑戰(zhàn)。

程虎虎研究員在報告中首先介紹了石墨烯類材料在能源器件領域的廣泛應用，分析了石墨烯的缺陷調控技術和三維石墨烯組裝策略。同時以課題組最近的研究成果為例，介紹了課題組以石墨烯為自組裝體為基底，通過水分子在空氣中的自發(fā)吸附和相反電荷離子的誘導擴散，可在在低相對濕度條件下產生較高輸出電壓，同時通過順序對準堆疊策略制備了大面積集成發(fā)電器件，從而實現(xiàn)了全天候條件下的水汽驅動發(fā)電，并可為不同儲能器件或電子元件供電。此外，程虎虎研究員也介紹了課題組借助在水汽和激光驅動下的機械能輸出器件的設計思路和相關研究進展，并對水汽驅動下的電能和機械能轉化器件的發(fā)展和應用前景做了具體展望。

胡傳剛教授在報告中首先介紹了石墨烯、碳納米管、石墨炔等多類碳材料的缺陷調控策略以及在不同催化領域的應用背景。同時從活性中心調控、功能組裝以及多功能集成器件三個方面介紹了課題組的近期研究工作。以課題組最新的研究成果為例，介紹了非金屬金屬摻雜碳材料的設計、制備及功能調控的一般策略，及其作為雙功能或者多功能催化材料，在二氧化碳、氮氣偶聯(lián)還原反應和鋰-二氧化碳儲能器件中的應用。最后胡傳剛教授在報告中系統(tǒng)展望了不同非金屬摻雜碳基催化材料在環(huán)境、能源相關電催化、光催化、高級氧化等領域的應用前景。

報告會結束后，趙揚、程虎虎、趙飛、胡傳剛四位專家就與會師生提出的相關問題進行了詳細的解答同時展開了深入的討論與交流。

（環(huán)境學院 陳晨 武大鵬）