藤島昭，實力士桃?guī)煆氖繃H著名光化學(xué)科學(xué)家，詮釋光催化現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)者，門院多次獲得諾貝爾獎提名，李滿因發(fā)現(xiàn)了二氧化鈦單晶表面在紫外光照射下水的天下光分解現(xiàn)象，即“本多-藤島效應(yīng)”（Honda-Fujishima Effect），光催開創(chuàng)了光催化研究的位院新篇章，后被學(xué)術(shù)界譽為“光催化之父”。實力士桃?guī)煆氖刻賺u昭教授雖然是詮釋日本人，但他與中國的門院關(guān)系十分密切，這種密切的李滿關(guān)系體現(xiàn)在3 個方面：交流合作、培養(yǎng)人才、天下學(xué)習(xí)文化。光催國內(nèi)光化學(xué)界更是位院流傳著關(guān)于藤島昭教授“一門三院士，桃李滿天下”的實力士桃?guī)煆氖考言挕Ｆ渲笇?dǎo)過的中國學(xué)生包括：北京大學(xué)劉忠范院士、北京航空航天大學(xué)江雷院士、中國科學(xué)院化學(xué)所姚建年院士。接下來，本文重點介紹“一門三院士“的主角-劉忠范院士、江雷院士、姚建年院士以及他們的近期研究進展。
一、劉忠范
北京大學(xué)博雅講席教授，中國科學(xué)院院士，發(fā)展中國家科學(xué)院院士，中組部首批萬人計劃杰出人才，教育部首批長江學(xué)者特聘教授，首批國家杰出青年科學(xué)基金獲得者。英國物理學(xué)會會士，英國皇家化學(xué)會會士，中國微米納米技術(shù)學(xué)會會士。1983年畢業(yè)于長春工業(yè)大學(xué)，1984年留學(xué)日本，1990年獲東京大學(xué)博士，1990–1993年東京大學(xué)和國立分子科學(xué)研究所博士后。1993年6月回北京大學(xué)任教，同年晉升教授。現(xiàn)任北京石墨烯研究院院長、北京大學(xué)納米科學(xué)與技術(shù)研究中心主任。中國化學(xué)會副理事長、中國國際科技促進會副會長、中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長、中關(guān)村科技園區(qū)豐臺園科協(xié)第三屆委員會主席、教育部科技委委員及學(xué)風(fēng)建設(shè)委員會副主任和國際合作學(xué)部副主任。曾任北京大學(xué)現(xiàn)代物理化學(xué)研究中心主任(1995–2002)，物理化學(xué)研究所所長(2006–2014)，北京市科委掛職副主任（2016–2017），北京市低維碳材料工程中心主任（2013–2018），國家攀登計劃(B)、973計劃和納米重大研究計劃項目首席科學(xué)家，國家自然科學(xué)基金“表界面納米工程學(xué)”創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)帶頭人(三期)等。主要從事納米碳材料、二維原子晶體材料和納米化學(xué)研究，在石墨烯、碳納米管的化學(xué)氣相沉積生長方法及其應(yīng)用領(lǐng)域做出了一系列開拓性和引領(lǐng)性工作，是國際上具有代表性的納米碳材料研究團隊之一。發(fā)表學(xué)術(shù)論文560余篇，申請中國發(fā)明專利100余項。獲日中科技交流協(xié)會“有山兼孝紀念研究獎”(1992)、香港求是科技基金會杰出青年學(xué)者獎(1997)、中國分析測試協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎(2005)、教育部高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)獎自然科學(xué)一等獎(2007)、國家自然科學(xué)二等獎(2008,?2017)、中國化學(xué)會-阿克蘇諾貝爾化學(xué)獎(2012)、寶鋼優(yōu)秀教師特等獎(2012)、日本化學(xué)會膠體與界面化學(xué)年會Lectureship?Award(2016)、北京大學(xué)方正教師特別獎(2016)、“北京市優(yōu)秀教師”(2017)、ACS?Nano?LectureshipAward(2018)等。現(xiàn)任“物理化學(xué)學(xué)報”主編、“科學(xué)通報”副主編，Adv. Mater.、ACS Nano、Small、Nano Res.、ChemNanoMat、APL Mater.、National Science Review等國際期刊編委或顧問編委。
近期代表性成果：
1、Angew：冷壁化學(xué)氣相沉積方法用于石墨烯的超凈生長
北京大學(xué)劉忠范院士，彭海琳教授和曼徹斯特大學(xué)李林教授展示了一種在CW-CVD系統(tǒng)中大面積生長超潔凈石墨烯薄膜的簡便方法，該方法制備的石墨烯薄膜具有改善的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)。溫度的獨特分布將抑制生長過程中的氣相反應(yīng)，從而確保獲得清潔度得到改善的石墨烯。干凈的石墨烯薄膜是用于包括透明電極和外延層在內(nèi)的應(yīng)用的有前途的材料。這項研究為石墨烯的CVD生長中的氣相反應(yīng)工程學(xué)提供了新的見解，從而獲得了高質(zhì)量的石墨烯薄膜，并為大規(guī)模生產(chǎn)具有改進性能的石墨烯薄膜鋪平了道路，為將來的應(yīng)用鋪平了道路。
文獻鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202005406
2、ACS Nano：大規(guī)模合成具有多功能石墨烯石英纖維電極
北京大學(xué)劉忠范院士，劉開輝研究員等人結(jié)合石墨烯優(yōu)異的電學(xué)性能和石英纖維的機械柔韌性，設(shè)計并通過強制流動化學(xué)氣相沉積（CVD）制備了混雜石墨烯石英纖維（GQF）。高導(dǎo)電性、卓越的吸附能力和精細的結(jié)構(gòu)使GQF成為一種很有前途的實時氣體檢測方法。此外，利用石墨烯的柔韌性和石英纖維的高強度等優(yōu)點，可以將所制備的GQFs編織成具有可調(diào)片電阻的平方米級GQFF。這項工作不僅提供了一種多功能石墨烯纖維材料，而且為傳統(tǒng)材料與前沿材料的結(jié)合提供了研究方向，將有助于石墨烯與石英纖維在不久的將來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化。
文獻鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.0c01298
3、Nano Lett: 層狀石墨烯用于定量分析鋰離子電池介電層集電器的界面性能
北京大學(xué)劉忠范院士和彭海琳教授等人證實了基于石墨烯設(shè)計的Al集電器/電解質(zhì)界面處增強的防腐性能，石墨烯表層使商用鋁箔用作LIB中的正極集電器時具有與電解質(zhì)和電極材料幾乎理想的界面。此外，研究人員展示了在金屬箔上分層石墨烯合成的批量生產(chǎn)方法，證明了其技術(shù)可擴展性。坦白地說，盡管其合成是在相對較低的溫度下進行的，但目前其商業(yè)化的瓶頸在于合成效率低和成本高。該工作有望開拓石墨烯市場。
文獻鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c00348
二、江雷
江雷，1965年3月生吉林長春，無機化學(xué)家、納米材料專家，中國科學(xué)院院士?、發(fā)展中國家科學(xué)院院士、美國國家工程院外籍院士?? ，中國科學(xué)院化學(xué)研究所研究員、博士生導(dǎo)師，北京航空航天大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院院長?。1987年江雷從吉林大學(xué)固體物理專業(yè)畢業(yè)后留在本校化學(xué)系物理化學(xué)專業(yè)就讀碩士；1990年獲得碩士學(xué)位后繼續(xù)在校攻讀博士學(xué)位；1992年作為中日聯(lián)合培養(yǎng)的博士生公派去日本東京大學(xué)學(xué)習(xí)，師從國際光化學(xué)科學(xué)家藤島昭；1994年獲得吉林大學(xué)博士學(xué)位后繼續(xù)在東京大學(xué)做博士后研究；1996年進入日本科技廳神奈川科學(xué)技術(shù)研究院工作；1998年獲得日本文部省頒發(fā)的青年特別獎勵基金，同年入選中國科學(xué)院百人計劃；1999年進入中國科學(xué)院化學(xué)研究所工作；2001年獲得國家杰出青年科學(xué)基金資助；2004年兼任國家納米科學(xué)中心首席科學(xué)家；2008年兼任北京航空航天大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院院長；2009年當(dāng)選中國科學(xué)院院士；2012年當(dāng)選發(fā)展中國家科學(xué)院院士；2015年獲第三屆中國國際納米科學(xué)技術(shù)會議獎；2016年當(dāng)選為美國國家工程院外籍院士；2017年獲得全國創(chuàng)新爭先獎??。主要從事仿生功能界面材料的制備及物理化學(xué)性質(zhì)的研究，揭示了自然界中具有特殊浸潤性表面的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，提出了“二元協(xié)同納米界面材料”設(shè)計體系。在超雙親/超雙疏功能材料的制備、表征和性質(zhì)研究等方面，發(fā)明了模板法、相分離法、自組裝法、電紡絲法等多種有實用價值的超疏水性界面材料的制備方法。制備出多種具有特殊功能的仿生超疏水界面材料。2017年獲得德國洪堡研究獎（Humboldt Research Award）；2016年分別獲得日經(jīng)亞洲獎（Nikkei Asia Prizes);聯(lián)合國教科文組織納米科技與納米技術(shù)貢獻獎（UNESCOMedal "For Contribution to the Development of Nanoscience andNanotechnologies"); 2015年獲得ChinaNANO 獎（首位華人獲獎?wù)撸?014年作為中國大陸首位獲獎人獲得美國材料學(xué)會獎勵“MRS Mid-CareerResearcher Award ”；同年獲得化學(xué)領(lǐng)域和材料領(lǐng)域湯森路透高被引科學(xué)家獎以及最具國際引文影響力獎； 2014年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎；2013年獲得何梁何利科學(xué)技術(shù)獎；2011年獲得第三世界科學(xué)院化學(xué)獎；2005年以“具有特殊浸潤性（超疏水/超親水）的二元協(xié)同納米界面材料的構(gòu)筑”成果獲國家自然科學(xué)二等獎。曾獲北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎，中國化學(xué)會青年化學(xué)獎，中國青年科技獎等獎勵。2007年被聘為“納米研究”重大科學(xué)研究計劃“仿生智能納米復(fù)合材料”項目首席科學(xué)家。
近期代表性成果：
1、Angew：量身定制聚醚砜雙極膜用于高功率密度的滲透能發(fā)生器
中科院理化技術(shù)研究所江雷院士，聞利平研究員和Xiang-Yu Kong從相同的PES前體合成了帶負電荷的磺化聚醚砜（PES-SO3H）和帶正電荷的咪唑型聚醚砜（PES-OHIM），并采用無溶劑誘導(dǎo)相分離（NIPS）和旋涂（SC）法制備了一系列雙極膜。其中，PES-SO3H層充當(dāng)功能層，PES-OHIm層充當(dāng)支撐層。由于聚（芳基醚砜）的高分子量，該膜表現(xiàn)出良好的物理性能。研究人員研究了在50倍的鹽度梯度下，雙極膜的最大功率密度可達~6.2 W/m2，比Nafion 117高出13%。這項工作展示了設(shè)計雙極膜的策略，并闡述了其在鹽度梯度發(fā)電系統(tǒng)中的優(yōu)越性。
文獻鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202006320
2、Nature Commun：三維水凝膠界面膜來實現(xiàn)滲透能的高效轉(zhuǎn)化
中科院理化所江雷院士和聞利平研究員等人通過將帶電荷的聚電解質(zhì)水凝膠涂覆到ANF膜上制備的新設(shè)計的異質(zhì)膜中觀察到了高性能的滲透能轉(zhuǎn)換。由于固有的多級不對稱性，混合膜表現(xiàn)出電荷控制的不對稱離子傳輸行為，可以大大減少離子極化現(xiàn)象。而且，具有廣闊帶電荷3D網(wǎng)絡(luò)的聚電解質(zhì)凝膠可以充當(dāng)離子擴散促進劑，從而大大提高界面?zhèn)鬏斝省＿@樣的膜設(shè)計大大促進了跨膜離子的擴散，有助于實現(xiàn)5.06 W m-2的高功率密度，這是基于納米流體膜的滲透能轉(zhuǎn)換的最高值。此外，聚電解質(zhì)水凝膠膜功能的良好可調(diào)性可系統(tǒng)地理解可控離子擴散機理及其對整體膜性能的影響。這項工作突出了界面設(shè)計在基于納米流體膜的滲透能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的構(gòu)建中的重要性，證明了聚電解質(zhì)凝膠作為高性能界面材料在非均相滲透發(fā)電領(lǐng)域的巨大前景。
文獻鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-14674-6?
3、ACS Nano：用于單向液體滲透的具有超親水性和親水性的高柔韌性單層多孔膜
北京航空航天大學(xué)江雷院士和田東亮副教授等人通過相轉(zhuǎn)移方法開發(fā)了一種在相對表面具有特殊微孔和納米孔的超親水-親水單層多孔PES膜，該膜可用于在廣泛的pH值范圍內(nèi)編程單向液體滲透和有效的反重力單向液體上升劑;即，水滴可以自發(fā)地從一個表面滲透到另一表面，但是由于擴散和滲透之間的競爭行為，如果使膜翻轉(zhuǎn)，水滴將被阻塞。該膜具有出色的耐久性，超柔韌性，防腐性能和耐低溫性能。通過控制的定向傳輸能力，如單向滲透，雙向未滲透和雙向滲透，也可以獲得不同孔徑的PES膜梯度。該研究為多孔材料和智能除濕材料的設(shè)計提供了一條新途徑，在生物醫(yī)學(xué)材料、先進功能紡織品、工程除濕材料等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
文獻鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c02558
三、姚建年
姚建年，研究員，物理化學(xué)家，獲日本東京大學(xué)工學(xué)部博士學(xué)位，現(xiàn)任中國科學(xué)院化學(xué)研究所研究員，中國化學(xué)會理事長，第十三屆全國人大常委會委員，全國人大社會建設(shè)委員會副主任委員，農(nóng)工黨中央副主席，中國科協(xié)第九屆全國委員會常務(wù)委員，英國皇家化學(xué)會和國際納米制造學(xué)會的fellow，日本科學(xué)技術(shù)振興機構(gòu)(JST)中國綜合研究中心顧問。2005年當(dāng)選中國科學(xué)院院士。長期從事新型光功能材料的基礎(chǔ)和應(yīng)用探索研究，在低維材料、納米光電子學(xué)等方面做出了開創(chuàng)性貢獻。迄今Nature, Acc. Chem. Res., Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater. 等國際化學(xué)和材料界等雜志上發(fā)表論文500余篇（他引15000余次），出版合著4部，合作譯著1部，擔(dān)任擔(dān)任《CCS Chemistry》主編、《光電子科學(xué)與技術(shù)前沿叢書》主編、《中國大百科全書》第三版化學(xué)學(xué)科副主編、物理化學(xué)分支主編。1995年獲中國駐日大使館教育處優(yōu)秀留學(xué)人員稱號，同年獲國家杰出青年科學(xué)基金資助；1997年首批入選"百、千、萬人才工程"第一、二層次；2003年榮獲教育部"全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文指導(dǎo)教師"稱號，同年由他為學(xué)術(shù)帶頭人的"光功能材料的設(shè)計、制備與表征"獲基金委創(chuàng)新研究群體資助；2004年以成果"若干新型光功能材料的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用探索"獲國家自然科學(xué)二等獎（第一獲獎人）；2013年獲中國分析測試協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎（CAIA）一等獎（第二獲獎人）；2014年以成果"低維光功能材料的控制合成與物化性能"獲國家自然科學(xué)獎二等獎(第一獲獎人)；2015年獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進步獎；2016年獲中國科學(xué)院杰出成就獎。此外，還多次獲中科院優(yōu)秀導(dǎo)師獎。姚建年院士在有機功能納米結(jié)構(gòu)的制備及其性能研究，基于分子設(shè)計的有機納米結(jié)構(gòu)的形貌調(diào)控，液相膠體化學(xué)反應(yīng)法對低維結(jié)構(gòu)形成動力學(xué)過程的調(diào)控，有機納米結(jié)構(gòu)的特異光物理和光化學(xué)性能研究等多方面取得了卓越的成就。就像在有機功能納米結(jié)構(gòu)研究上，考慮到納米結(jié)構(gòu)在無機半導(dǎo)體領(lǐng)域所取得的非凡成就，作為一類重要的光電信息功能材料，有機分子結(jié)構(gòu)的多樣性，可設(shè)計性以及材料合成及制備方法上的靈活性都使得有機納米結(jié)構(gòu)的研究尤為重要。姚建年的主要研究工作是通過分子設(shè)計和分子間弱相互作用的控制，制備有機納米/亞微米結(jié)構(gòu)，研究這些納米/亞微米結(jié)構(gòu)的光物理和光化學(xué)性能，并在此基礎(chǔ)之上開展一些應(yīng)用基礎(chǔ)研究。他先后發(fā)現(xiàn)了分子間電荷轉(zhuǎn)移激子的限域效應(yīng)、多種光物理和光化學(xué)性能的尺寸依賴性；發(fā)展了多種制備有機納米結(jié)構(gòu)的方法，并借此開發(fā)了多種低維有機納米功能材料，包括多色發(fā)光、白光材料以及光波導(dǎo)和紫外激光器材料等。
近期代表性成果：
1、Angew:?調(diào)節(jié)單原子摻雜二氧化鈦中晶格氧的電荷轉(zhuǎn)移以HER
中科院化學(xué)研究所姚建年院士和北京交通大學(xué)王熙教授分別以TM1/TiO2和HER為模型催化劑和模型反應(yīng)，系統(tǒng)地研究了催化作用下的電荷轉(zhuǎn)移。O活性位點的活性不僅可以通過用其他TM原子代替最接近的原子（Ti）來調(diào)節(jié)，而且可以通過在其第二最接近的位點產(chǎn)生O空位來調(diào)節(jié)。兩種方法均被證明在調(diào)節(jié)電荷向O的轉(zhuǎn)移以及HER性能的變化中起關(guān)鍵作用。實驗結(jié)果進一步證實了這種調(diào)節(jié)是可行的，從而可以建立電荷轉(zhuǎn)移與催化之間的關(guān)系。該工作揭示了AR對電荷轉(zhuǎn)移的影響，并為通過精確調(diào)節(jié)活性的方法從而設(shè)計出高效且環(huán)保的催化劑鋪平了道路。
文獻鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202004510
2、JACS: 多晶有機納米晶中的光致發(fā)光各向異性
中科院化學(xué)研究所姚建年院士團隊成功地從鉑（II）-β-二酮酸酯絡(luò)合物制備了兩個多晶型納米晶體PtD-g和PtD-y。這些材料具有出色的集光和EnT特性，這是通過摻雜低能紅色發(fā)射鉑的受體實現(xiàn)的。此外，在純凈和摻雜的PtD-y晶體中觀察到了與EnT過程耦合的顯著PL各向異性。對于純PtD-y供體和摻雜的受主發(fā)射，最高的PL各向異性比分別達到0.87和0.82，表明供體的激發(fā)各向異性能可以有效地轉(zhuǎn)移到受體上，并具有顯著的放大作用。這項工作表明，堆積方式對晶體材料的激發(fā)態(tài)和PL各向異性具有重要影響，表明多晶型納米結(jié)構(gòu)在多功能納米光子器件中的巨大應(yīng)用潛力。
文獻鏈接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b02055
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