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[专家学者] 复旦大学化学系无机化学赵东元

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发表于 2018-3-25 09:12:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
赵东元,复旦大学教授,1963 年出生于沈阳市。1980年考入吉林大学化学系,1984年获得理学学士学位,1987年获吉林大学化学系理学硕士学位。1990年获吉林大学和大连化学物理研究所物理化学专业理学博士学位。1993 ~ 1994年在以色列魏兹曼科学院化学物理系做博士后。1995 ~ 1996年在美国休斯顿大学化学系做博士后。1996 ~ 1998年在美国加州大学圣芭芭拉分校材料系和化学系做博士后。1998年12月复旦大学教授;2000年入选教育部长江“特聘教授”,2007年被增选为中科院院士。2010年被增选为第三世界科学院(TWAS)院士。


赵东元,无机化学、物理化学,教授,博士生导师
电子邮箱:dyzhao@fudan.edu.cn
办公地点:复旦大学江湾校区先进材料实验室
电话:021- 51630211
传真:021- 51630307
课题组主页:http://www.mesogroup.fudan.edu.cn/
研究兴趣
新型有序介孔材料的界面组装、合成,结构和应用。
纳米材料的合成、结构,以及在电池、超级电容器、太阳能转化等领域的应用。
有序纳米孔材料的合成组装,生长及物化性质研究。
微孔分子筛的结构、合成设计和应用。
纳米结构的多孔材料在光催化、生物医学和水处理方面的应用。
人物经历
1984年,赵东元毕业于吉林大学化学系无机化学专业,获得理学学士学位,之后继续在吉林大学进行研究生学习,1987年,获得吉林大学化学系理学硕士学位。
1990年,获得大连化学物理研究所和吉林大学化学系理学博士学位 。
1990年,博士毕业后进入沈阳化工学院精细化工系任教,先后担任讲师(1990年-1991年)、副教授(1991年-1993年)。
1992年,前往加拿大里贾纳大学化学系做访问学者(导师:Prof. D.G.Lee)。
1993年,前往以色列魏茨曼科学研究所化学物理系做博士后(导师:Prof. Daniella Goldfarb)。
1995年,进入美国休斯顿大学化学系从事博士后研究(导师:Prof. Larry Kevan)。
1996年,进入美国加州大学圣芭芭拉分校材料系和化学系材料研究室从事博士后研究(导师:Prof.GalenD.Stucky)。
1998年12月,回国后进入复旦大学化学系任教,担任教授、博士生导师。
1999年,获得上海市“优秀青年科技学者”人才基金。同年获得国家教育部“跨世纪”人才称号。
2000年,被聘为教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。同年获得国家杰出青年科学基金资助。
2005年,作为学术带头人获得国家自然科学基金委员会创新研究群体基金。
2006年,入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选。
2007年,当选中国科学院院士。
2010年10月19日,当选第三世界科学院院士。
科研成就
赵东元一直从事沸石分子筛、无机纳米材料的合成研究,致力于由分子自组装、模板导向化学、表面活性剂、超分子组装、溶胶—凝胶化学控制多孔性、纳米材料的结构、排列、形貌,进而建立分子构筑与有序排列、功能组装之间的桥梁,实现功能材料的合成设计和宏观控制。
2000年之后研究方向为新型功能实用性有序多孔性材料的微观组装和宏观控制、介孔分子筛材料的合成组装,生长及物化性质研究;新型微孔分子筛的结构和合成设计;低维纳米材料的功能组装和合成设计;新型多孔材料和低维有序纳米材料的合成及表征,嵌段式高分子界面上新型无机纳米材料的定向生长和组装;纳米催化剂的制备、结构与绿色催化化学。
科研成果奖励&项目承担
截至2017年,赵东元作为学科带头人,主持承担了国家自然科学基金委员会国家杰出青年科学基金、重点基金项目,科技部863项目、973项目,上海市科委重大、重点基础研究项目等多项科研项目。并与国内外大型公司、科研单位合作进行科研产品开发、研究。
论文著作&专利发明
截至2016年,赵东元在中国国内外重要学术刊物上发表论文260余篇,包括Science,Nature,Nature Materials,JACS,Angew.Chem.等,其研究结果曾被Nature,Nature Materials,Chem. Mater.作为封面报道,其论文被同行引用9500余次,第一作者或通讯联系人发表的论文被引用8000余次,单篇最高引用次数 1600余次。2002年他被Adv. Mater.杂志评为15年中48位引用最高的顶级作者(Top Author)之一,国际ISI Web of Science公司将他列为近十年100名引用率最高的化学家之一。美国材料协会、陶瓷学会、美国化学会、德国应用化学作为新闻进行报道,并受邀在国际刊物Chem. Rev.,Acc. Chem. Res.,Chem. Commun.,Curr. Opinion Solid State Chem.,Chem. Mater.,J. Mater.Chem.等发表综述文章10余篇。赵东元主编书籍1部,参加撰写专著4部章节。获得美国专利6 项,中国发明专利 26项。
1.  Radially Oriented Mesoporous TiO2 Microspheres with Single-Crystal–LikeAnatase Walls for High-Efficiency        Optoelectronic  Devices, Yong Liu,Renchao Che, Gang Chen, Jianwei Fan, Zhenkun Sun, Zhangxiong Wu, Minghong Wang,Bin Li, Jing Wei, Yong   Wei, Geng Wang,Guozhen Guan, Ahmed A. Elzatahry, Abdulaziz A. Bagabas, Abdullah M. Al-Enizi,Yonghui Deng, Huisheng Peng, Dongyuan Zhao*, Sci. Adv., 2015, 1, e1500166
2.“Incorporation of well-dispersed sub-5 nmgraphitic pencil nanodots into ordered mesoporous frameworks”. B. Kong, J.Tang, Y. Zhang, T. Jiang, X. Gong, C. Peng, J. Wei, J. Yang, Y. Wang, X.Wang,G. Zheng, C. Selomulya, D. Y. Zhao, Nature Chemistry, 2016, 8, 171.
3.“Two-Dimensional Mesoporous CarbonNanosheets and Their Derived GrapheneNanosheets: Synthesis and EfficientLithium Ion Storage”, Yin Fang, YingyingLv, RenchaoChe, Haoyu Wu, Xuehua Zhang,Dong Gu, GengfengZheng, Dongyuan Zhao, J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 1524-1530.
4.“A Solvent Evaporation InducedAggregating Assembly Approach to Three-Dimensional Ordered Mesoporous Silicawith Ultralarge Accessible Mesopores”, Jing Wei, Hai Wang, Yonghui Deng,Zhenkun Sun, Lin Shi, Bo Tu, Mohammad Luqman, and Dongyuan Zhao, J. Am. Chem.Soc., 2011, 133, 20369-20377.
5.“A Low-Concentration HydrothermalSynthesis of Biocompatible Ordered Mesoporous Carbon Nanospheres with Tunableand Uniform Size”, Yin Fang, Dong Gu, Ying Zou, Zhangxiong Wu, Fuyou Li,RenchaoChe, Yonghui Deng, Bo Tu, Dongyuan Zhao, Angew. Chem. Int. Ed., 2010,49, 7987-7991.
6.“Synthesis of core/shell colloidalmagnetic zeolite microspheres for the immobilization of trypsin”, Yonghui Deng,Chunhui Deng, Dawei Qi, Chong Liu, Jia Liu, Xiangmin Zhang, Dongyuan Zhao, Adv.Mater., 2009, 21, 1377-1382.
7.“Superparamagnetic High-MagnetizationMicrospheres with an Fe3O4@SiO2 Core and Perpendicularly Aligned MesoporousSiO2 Shell for Removal of Microcystins”, Yonghui Deng, Dawei Qi, Chunhui Deng,Xiangmin Zhang, and Dongyuan Zhao, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 28-29.
8.“Uniform nanostructured arrays of sodiumrare-earth fluorides for highly efficient multicolor upconversionluminescence”, Fan Zhang, Ying Wan, Ting Yu, Fuqiang Zhang, Yifeng Shi, SonghaiXie, Yigang Li, Lei Xu, Bo Tu and Dongyuan Zhao, Angew. Chem. Int. Ed., 2007,46, 7976-7979.
9.“Synthesis of Highly Ordered MesoporousCrystalline WS2 and MoS2 via a High-Temperature Reductive Sulfuration Route”,Yifeng Shi, Ying Wan, Ruili Liu, Bo Tu, and Dongyuan Zhao, J. Am. Chem. Soc.,2007, 129, 9522-9531.
10.“On the Controllable Soft-TemplatingApproach to Mesoporous Silicates”, Ying Wan, Dongyuan Zhao, Chem. Rev., 2007,107, 2821-2860.
11.“A Facile Aqueous Route to SynthesizeHighly Ordered Mesoporous Polymers and Carbon Frameworks with Ia3d BicontinuousCubic Structure”, Fuqiang Zhang, Yan Meng, Dong Gu, Yan Yan, Cengzhong Yu, BoTu, DongYuan Zhao, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 13508-13509.

12.“Ordered Mesoporous Polymers andHomologous Carbon Frameworks: Amphiphilic Surfactant Templating and DirectTransformation”, Yan Meng, Dong Gu, Fuqiang Zhang, Yifeng Shi, Haifeng Yang,Zheng Li, Chengzhong Yu, Bo Tu, Dongyuan Zhao, Angew. Chem. Int. Ed., 2005, 44,7053-7059.


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发表于 2018-5-7 08:55:26 | 显示全部楼层
2018国家重点研发计划“纳米科技”重点专项(第一批)

项目编号        项目名称        项目牵头承担单位        项目负责人        中央财政经费 (万元)        项目实施周期 (年)

2018YFA0209400        颠覆性纳米介孔分子筛基渣油加氢裂化催化剂的创制及产业化        复旦大学        赵东元        1454        5
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发表于 2018-5-11 08:43:09 | 显示全部楼层
第六届中国化学会-中国石油化工股份有限公司化学贡献奖正式揭晓,赵东元院士荣膺奖励。专心“造孔”,赵东元院士提出了组装合成新思想,创造出FDU系列介孔分子筛,为石油催化、能源材料等领域发展做出杰出的贡献。
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发表于 2018-5-20 09:07:04 | 显示全部楼层
复旦大学赵东元&同济大学杨金虎iScience: 一种普适的原位碳热还原的策略制备具有高循环稳定性的金属氧化物-碳复合材料



过渡金属氧化物基材料由于其高容量被广泛应用于锂离子电池负极,但过渡金属氧化物存在导电性低的弊端。为了解决这个问题,通常将过渡金属氧化物与导电性好的碳材料(石墨烯,碳纳米管,石墨化碳等)复合在一起。但是在充放电过程中,由于金属氧化物与碳的体积膨胀系数不同,导致其接触的界面不稳定。这种不稳定的金属氧化物-碳的界面会造成循环过程中金属氧化物颗粒的长大,同时伴随骨架碳材料的破碎。 目前为止,具有高循环稳定性的金属氧化物-碳复合材料仍鲜有报道。

近日,复旦大学先进材料实验室,化学系赵东元院士与同济大学化学系杨金虎教授领导的团队报道了一种普适的原位碳热还原的策略,精准的在金属氧化物-碳的界面引入金属碳化物的超小纳米晶。高导电性,高硬度的金属碳化物可以在提高整体材料的导电性的同时提高金属氧化物-碳界面的稳定性,最终实现具有超长循环性能复合材料的构建。以此理论为基础合成的氧化钛-碳化钛-有序介孔碳材料具有大的比表面积,均一的孔径和优异的导电性。当用于锂离子电池负极材料时,表现出超长的循环性能(5000次循环后容量保持率为68.4%)和优越的倍率特性。基于此复合材料的薄膜组装的柔性全电池可以在对折的情况下保持稳定的能量输出。有限元模拟的结果表明,在氧化钛-碳界面上原为生成的碳化钛纳米晶可以有效的缓解充放电过程中环向和径向应力,从而提高氧化钛-碳界面的稳定性。相关成果以“Mesoporous TiO2/TiC@C Composite Membranes with Stable TiO2-C Interface for Robust Lithium Storage”为题发表在Cell出版社新姊妹刊iScience 上。复旦大学化学系博士生Zhang Wei和同济大学化学系博士生Zu Lianhai为论文共同第一作者。

材料的合成

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发表于 2018-6-22 08:43:41 | 显示全部楼层

复旦大学化学系无机化学赵东元-取向组装诱导可控合成多级结构功能介孔材料

取向组装诱导可控合成多级结构功能介孔材料

取向组装诱导可控合成多级结构功能介孔材料

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发表于 2018-6-25 08:24:09 | 显示全部楼层
赵东元教授研究团队实现单胶束组装合成新型二维单层介孔氧化钛纳米片



近日,化学系赵东元教授研究团队(http://www.mesogroup.fudan.edu.cn/)利用单胶束限域自组装,实现了二维介孔氧化钛的可控合成,为低维度介孔材料的合成提供了全新的思路。相关研究论文“Uniform ordered two-dimensional mesoporous TiO2nanosheets from hydrothermal-induced solvent-confined monomicelle assembly” 在线发表于《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 4135-4143)。

       二维材料由于其维度低,带来许多优异性能,引起了极为广泛的关注。将已有的二维材料性质与多孔材料特性结合起来形成二维多孔材料,在材料科学领域更是受到了人们的广泛关注。研究人员为了在二维材料表面造孔,发展了许多不同的方法。如利用嵌段共聚物印刷法,化学刻蚀剂(酸、碱等),原位氧化,光刻蚀等合成二维多孔材料。然而这些方法对孔道的结构、分布、均一性都不能有效的控制。因此,发展二维多孔材料合成新的方法,实现孔道的可控性具有重要的意义。

新型二维单层介孔氧化钛纳米片

新型二维单层介孔氧化钛纳米片

图1. 二维单层介孔氧化钛片层结构的SEM和TEM表征,及相应的结构模型图。

       复旦大学化学系赵东元教授研究团队发展了新的单胶束组装合成方法,在溶剂限域环境下实现了胶束的二维自组装,成功地制备了具有单层介孔的二维介孔氧化钛片层结构。该片层结构具有均匀的介孔孔道(4.0 nm),高的比表面积(210 m2 g-1)和良好的锐钛矿晶型及超薄的片层厚度(5.5 nm)。另外,通过调控溶剂丙三醇的用量,可调节溶剂限域程度,调节介孔氧化钛片层厚度(1-5层)。由于所得到的二维介孔氧化钛具有独特的单层介孔结构、丰富通透的孔道、高的结晶度,在钠离子电池方面展现出了十分优异的倍率和循环性能。

       该工作得到了复旦大学化学系、复旦大学先进材料实验室、国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金、上海市科学技术委员会和上海领先学科项目的大力支持。



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发表于 2018-9-9 16:33:13 | 显示全部楼层
第34个教师节前夕,新一届“上海教育功臣”及2018年上海市“四有”好教师(教书育人楷模)揭晓。复旦大学上海医学院教授、中国工程院院士闻玉梅及复旦大学62届物理系校友、中国工程院院士庄松林获“上海市教育功臣”荣誉称号,复旦大学51届教育系校友、著名语文特级教师于漪获“教育事业杰出贡献奖”,复旦大学化学系教授、中国科学院院士赵东元获2018年上海市“四有”好教师(教书育人楷模),复旦大学09届数学系校友、上海市控江中学教师王伟叶获上海市“四有”好教师(教书育人楷模)提名。


据悉,2002年,沪上设立“上海市教育功臣”荣誉称号制度,旨在促进教育事业发展,表彰在教育教学、教育科研和教育管理中作出突出贡献的优秀教育工作者。2003年、2008年、2013年,申城已评选表彰三届近30位“上海市教育功臣”。 复旦大学生命科学学院教授、中国科学院院士谈家桢,复旦大学数学科学学院教授、中国科学院院士谷超豪,复旦大学附属中山医院教授、中国工程院院士汤钊猷分获过去三届“上海市教育功臣”荣誉称号。


2018年,上海市教育发展基金会、上海市中小学幼儿教师奖励基金会、上海教育报刊总社、上海教育电视台,联合组织开展2018年上海市“四有”好教师(教书育人楷模)推选活动,经基层推荐提名、专家委员会评审、市教卫工作党委和市教委审定,名单最终于教师节前夕出炉。

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发表于 2018-9-23 09:12:30 | 显示全部楼层

复旦大学Chem. Soc. Rev.综述:核壳结构TiO2纳米材料在太阳能领域的应用

复旦大学化学系赵东元院士团队、李伟研究员在核壳结构二氧化钛纳米材料方面进行了深入和系统研究,受到了同行的广泛关注。该研究团队受邀在《化学学会评论》(Chemical Society Reviews)期刊上发表综述论文“Core–shell structured titanium dioxide nanomaterials for solar energy utilization”。

核壳结构TiO2纳米材料

核壳结构TiO2纳米材料




作为一种取之不尽、用之不竭的绿色能源,太阳能高效转化和利用是当前最热门的研究领域之一。在过去几十年中,科研工作者投入大量的兴趣到氧化钛纳米材料的研究当中,主要是因为其优异的光电化学性质、高稳定性、低成本、无毒等特性,已广泛应用在光催化、太阳能电池和光解水等领域。核壳结构通过将多个功能组分有机整合到一体,从而使其展现出更优异甚至各独立组分所不具备的物理化学性质,备受研究人员青睐。通过核壳结构纳米材料的设计可以有效地解决氧化钛光吸收、载流子分离等难题。

该综述全面阐述了应用于太阳能高效利用的核壳结构氧化钛纳米材料的研究进展。系统介绍了核壳结构氧化钛纳米材料的合成方法,包括传统的溶胶-凝胶法、水热、层层组装法,以及近年来发展的溶剂热法、原子层沉积法以及热诱导还原法。

深入探讨了核壳结构氧化钛纳米材料在光催化、光解水、光催化CO2还原、太阳能电池以及光热转换等领域的应用研究。

他们还对核壳结氧化钛纳米材料的设计合成以及在太阳能高效转化和利用方面的发展趋势和前景做了展望。

以上研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市科委重点基础研究项目、上海市科技启明星计划等资助。
文献信息:
Li W, Elzatahry A, Aldhayan D, et al. Core–shell structured titanium dioxide nanomaterials for solar energy utilization[J]. Chemical Society Reviews, 2018.
论文链接:
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/cs/c8cs00443a#!divAbstract

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发表于 2019-3-22 08:58:08 | 显示全部楼层
报告题目:从介孔材料说起-学术与人生
报告人:赵东元院士
报告时间:3月21日上午9:30
报告地点:武汉大学创隆厅


报告人简介:
赵东元教授,1963 年出生于沈阳市。1980年考入吉林大学化学系,1984年获得理学学士学位,1987年获吉林大学化学系理学硕士学位。1990年获吉林大学和大连化学物理研究所物理化学专业理学博士学位。1993 ~ 1994年在以色列魏兹曼科学院化学物理系做博士后。1995 ~ 1996年在美国休斯顿大学化学系做博士后。1996 ~ 1998年在美国加州大学圣芭芭拉分校材料系和化学系做博士后。1998年12月复旦大学教授;2000年入选教育部长江“特聘教授”,2007年被增选为中科院院士。2010年被增选为第三世界科学院(TWAS)院士。


主要从事纳米介孔材料合成、结构和在催化、电池、生物、水处理等能源方向应用的研究工作。在国际重要刊物上发表SCI论文650余篇,获中国专利授权39项。论文被引用超过9万次(h index = 149)。被ISI Web of Science列为近十年100名引用率最高的化学家之一(排名65),被汤森路透社列为全球2011-2018化学、材料两个领域高被引科学家;也被列为最具国际影响力的中国科学家。获国家自然科学二等奖(2004);世界科学院科学奖TWAS-Lenovo科学奖(2016);国际介观结构材料协会IMMA成就奖(2008);何梁何利科学进步奖(2009);印度化学会Rao Award(2013);发展中国家科学院科学奖TWAS化学奖(2008);中国化学会-化学贡献奖(2017);中国分子筛成就奖(2017)国际胶体界面科学DarshWasan Award(2018);32thKhwarizmi国际科学奖(2019)。曾任国际介观结构材料协会IMMA主席,国际沸石协会理事,现任国际刊物ACS Central Science编辑,曾任英国皇家化学会Journal of Materials Chemistry主编(Editor-in-Chief),任十几种国际重要刊物如:Journal of The American Chemical Society、Joule等国际刊物的编委、顾问编委。http://www.mesogroup.fudan.edu.cn

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近日,复旦大学的赵东元院士课题组首次采用限域界面胶束组装法,在不同材料表面上精准的涂覆了一层锐钛矿TiO2,为有序介孔晶体材料的涂覆打开了一扇新的大门。这些介孔来自于胶束的自组装,而不是纳米晶体的堆积。这种简便、可重复的方法依赖于甘油在组装过程中的限域效应和溶剂选择,整体组装过程有着精确的可控性和极大的通用性,甚至可以调控TiO2涂层的厚度、介孔孔径等参数。此外,这种限制组装过程的精确可控性使得能够从单层到多层(最多五层)的介孔形成TiO2壳,并且通过调节溶胀剂的量,介孔尺寸也可以从4.7到18.4nm调控。进一步表明,单层介孔TiO2壳可以在不同的功能纳米材料上生长,表明它们具有优越的多功能性。这种表示为SiO2@SL-mTiO2的新型的单层介孔TiO2涂覆的SiO2核壳结构,在钠离子电池中展现具有优异的钠储存性能,包括大放电容量,优异的倍率性能和出色的循环性能。相关研究成果以“Confined Interfacial Monomicelle Assembly for Precisely Controlled Coating of Single-Layered Titania Mesopores  ”为题发表在Matter 上。

核壳纳米结构

核壳纳米结构


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