温州大学化学与材料工程学院

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畅想碳纳米管 ——访杨植老师

发布时间:2014-03-20 来源: 编辑: 点击[点击关闭]

个人简历:

    杨植,男,博士,副研究员,硕士生导师,20093月毕业于湖南大学材料物理与化学专业,获工学博士学位;博士毕业后,加入了全球最大的碳纳米管生产制造企业-Cnano(碳纳米管产量500/)任碳管应用研发组组长;20099月加入温州大学纳米实验室,20119月被评为副研究员,目前主要从事新型纳米结构碳材料(碳纳米管、石墨烯、碳球、碳笼、有序介孔碳等)的可控制备以及其在电化学能源材料(电催化、燃料电池、锂离子电池、超级电容器等)领域应用的研究,主持国家基金两项、省科技厅项目和市科技局项目各一项,迄今为止,已在Advanced materialsACS NanoSmallChemical communicationsNanoscaleACS Appli.Mater. Inter.Journal of Power Sources等国际权威期刊上发表SCI论文40多篇, 其中IF大于5论文12篇,IF大于3论文20篇,论文被引500多次,H因子12  2篇入选ESI高被引论文(Highly Cited Papers,前1%),1篇入选ESI热点论文(Hot  Papers,前0.1%),其研究成果多次作为NanoscaleSCI-Ⅰ区)等杂志的封面,并受邀为国际著名电化学能源杂志(Journal of Power Sources.2013, 236, 238,SCI-Ⅰ区)撰写综述,现为国家基金的评审专家,Angew Chem. Int. Ed.Advanced MaterialsACS NanoEnergy & Environmental ScienceCarbonJournal of Materials Chemistry AACS Appli. Mater. Inter.LangmuirChemCatChemPCCP等国际权威杂志的审稿人。

 

连绵几天的雨点终于收起了脚步,温暖的阳光拨开阴云。我们来到学院路校区采访杨植老师。杨植老师毕业后就加入了全球最大的碳纳米管生产制造企业Cnano任碳管应用研发组组长,现是温州大学纳米实验室副研究员。在谈到杨老师对碳纳米材料领域研究的贡献时,杨老师却谦虚地说谈不上,只是在前人的发现上有所拓展。

最近30年里,在碳材料中零维的C60和二维的石墨烯拿了两个诺贝尔奖,碳纳米管作为中间的一维碳材料,至今虽然没有拿到诺贝尔奖,但在2008年,也拿了像KAVLI纳米科学奖等大奖。在碳纳米管1991年被日本科学家发现后,人们对它寄予厚望,起初主要关注它在力学方面的性能。我们都知道金刚石是目前自然界发现的最硬的材料,它可以划破自然界任何一样东西,而它的本质就是纯粹由碳-碳键组成的材料。碳纳米管实际上也是这样一种有碳-碳键材料,从理论上讲,碳原子形成纳米管的结构,力学强度要比钢高一百倍,但密度却只有钢的六分之一。可以想像这种材料如用在防弹衣、或汽车上将会有很大的应用前景。

杨老师是从2003年硕士研究生开始接触碳纳米管的,最近十多年里一直关注着碳纳米管电学性能方面的研究。杨老师说,说到电学研究大家可能会联想到电线,碳纳米管线就是一种很好的纳米电线,如果把这些纳米电线用在一些电化学领域会产生很好的效果。比如说我们现在所用的手机、摄像机、笔记本电脑,都使用的是便携式锂离子电池。但锂离子电池仍有不少缺点和不足,比如我们的手机每天都要充电,而且每次要花费两到三个小时。而我们所希望的是电池的充电时间更短,使用时间更长,而如果让碳纳米管在锂离子电池里面充分发挥作用,充电时间会大大缩短,使用时间会更长。

在进入温州大学后,杨老师主持了一些国家级、省级、以及市级的研究课题,主要是进行基础研究,同时利用这些研究成果来指导实际应用。例如杨老师最近几年开发的基于杂原子掺杂碳材料的氧还原催化剂,电化学性能测试证实可作为替代贵金属铂的“准铂材料”,能大大降低燃料电池的催化剂成本,作为电池阴极催化剂展现了好的潜在应用前景。

杨老师在论文方面的成就也相当突出,近年来以第一或通讯作者发表了十篇SCI一区论文,其研究成果多次作为Nanoscale等杂志的封面。今年有一篇论文在材料领域顶级杂志Advanced Materials(影响因子14.8)上发表,这篇论文报道了用一种简单,通用的办法,可以实现多种金属氧化物在阵列碳纳米管上的均匀涂覆,而这些制备的碳纳米管阵列复合材料在燃料电池、锂离子电池、超级电容器等领域也都有好的潜在应用前景。当然,杨老师也谈到在这篇论文的来之不易,在实验的前期阶段遇到了不少困难,前两年的实验一直在失败,很长时间都没做出成果,但是杨老师和他的研究生们最终还是顶住压力,坚持了下来,经过三年多的努力,终于得到了预期的研究结果。另外,杨老师在2013年还有两篇论文入选了ESI的高引论文(Highly Cited Papers,前1%),其中一篇在ACS Nano(影响因子12.1)发表的论文还入选了ESI的热点论文(Hot  Paper,前0.1%),汤森路透的中国区经理发现温州大学有一篇文章入选了Hot  Paper热点论文,便直接写信联系杨老师表示祝贺,他说以第一单位入选ESI热点论文,在浙江省的非985高校是少见的。

杨老师从事科研工作已经有很长一段时间,所以我们也向他讨教了一些关于如何参与科研的经验。对于想参加科研却又不知道如何选择科研方向的同学,杨老师说了这样一句话:最重要的还是兴趣。确实,没有兴趣我们将不能全身心的投入到一件事当中。杨老师说,本科生一般是好好学习书本上的基础知识,打好基础很重要。研究生或者博士以动手为主,但是没有扎实的基础知识也何谈动手。如果本科生想早一点参与科研,那就必须找到适合自己的导师,老师会慢慢教你如何开始科研。杨老师还说到,化学方面研究有理科和工科之分,有的人喜欢思考理论性的问题,有的人喜欢做技术研究。比如爱因斯坦能提出质能方程,但却不能亲自造出原子弹。而爱迪生的动手能力很强,他喜欢亲自动手尝试,所以他有几千种发明。爱因斯坦对理论性的东西感兴趣,而爱迪生他就对技术性的东西感兴趣。这是两种不同的兴趣,当然,这都是源自于他们对科研的热爱,人们可以根据自己的兴趣,选择适合自己的方向慢慢发展。对于如何培养兴趣杨老师也给出了意见,大家可以先关注新闻,了解一些前人的成果,然后根据日常生活中一些现象,多做一些思考,通过思考培养自己的科研兴趣。

究竟怎样的学生才适合去做科研?究竟怎样的学生才做出好的科研成果?这是所有导师和科研工作者都在考虑思索的问题。带着这个问题,我们也问到了杨老师,杨老师说,大家往往都认为一个成绩好而且聪明的学生就一定能够做好科研,但我却认为这只是其中一个很重要的因素,且并不是最重要的。聪明的、智商高的人往往可以在短时间内突击把一件事做好,但是短时间突击的做法和做科研的思路却是违背的。科研是持续性,长时间的工作,你要静下来去做一件事,你要有兴趣去做一件事,杨老师认为做好科研,保持长时间的兴趣和坚定自己的目标很重要。长期对一个事物感兴趣实际是很难的一件事,很多东西都可能让你改变主意让你中途放弃,这就需要经得住诱惑,也要经得起失败。杨老师今年在Advanced Materials发表的一篇论文也是在经过了近三年多的磨砺后出来的。所以杨老师说:也许你要失败1000次后才能成功,但重要的是你要经得起失败,坚持下去,绝对不能在第999次的失败时放弃,那样便前功尽弃。

如今,杨植老师依然在不断地探寻碳纳米材料的应用,努力使碳纳米材料发挥更大的作用。杨老师在取得如此多的成果过程中所经历的艰辛我们无法想象,但我们知道的是杨老师至始至终从未放弃,一直坚守在碳纳米材料领域的前沿。我们有理由相信,在杨植老师和所有和杨植老师一样有着钻研和奉献精神的老师的带领下,温州大学会有更美好的明天。