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[专家学者] 湖南大学化学化工学院段镶锋

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发表于 2018-4-2 20:01:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
段镶锋,湖南大学特聘教授、博士生导师,美国加州大学洛杉机分校(UCLA)终身教授。1977年出生,1997年本科毕业于中国科学技术大学,1999和2002年分别获得美国哈佛大学化学硕士和物理化学博士学位。2001-2008年在美国Nanosys高科技公司工作、是该公司的联合创始人之一,历任联合技术顾问、先进技术科学家、先进技术高级科学家、先进技术部经理和首席科学家。2008年被聘为美国加州大学洛杉机分校(UCLA)助理教授,2012年和2013年分别晋升为终身副教授和教授,2013年被聘为湖南大学特聘教授。2013年底依托湖南大学化学化工学院“化学生物传感与计量学国家重点实验室”和湖南大学物理与微电子科学学院“微纳光电器件及应用教育部重点实验室”组建“微纳系统与器件”课题组,旨在:(1) 纳米材料的合成、组装和表征;(2) 先进电子和光子材料与器件;(3) 能源利用、转化与存储;(4) 生物医学传感与治疗等方向进行一系列具有重大原创性的理论、实验或工程技术研究,使研究成果具有国际先进水平。
已发表130多篇论文,包括Nature 4篇、Science3篇、Nature系列子刊>16篇,引用逾25000余次。先后主持美国国家科学基金和美国国家卫生研究院基金等多项重要课题。获得Beilby Medal and Prize (2013), Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers (2011), Alpha Chi Sigma Glen T. Seaborg Award (2011), National Science Foundation CAREER Award (2010), National Institute of Health Director's New Innovator Award (2008), NASA Nanotech Brief 'Nano 50' Innovator Award (2006), American Chemical Society Regional Industry Innovation Award (2006)和 MIT Technology Review Top 100 Young Innovators Award (2003)等多个重要奖项。在汤普森路透社2000-2010十年间论文引用率排名中,段教授位列全球顶尖100 位材料科学家榜单第20 位及全球100 位顶尖化学家榜单排名第41位。
欢迎到本课题组攻读硕士(分析方向考生)、博士,常年招收博士后;欢迎联系合作事宜。研究方向和发表论文情况详见:
http://www.chemistry.ucla.edu/directory/duan-xiangfeng
Selected Publications in Recent 5 Years:
1. Lateral epitaxial growth of two-dimensional layered semiconductor heterojunctions, Nat. Nanotech. 9, 1024 (2014), X. Duan, C. Wang, J.C. Shaw, R. Cheng, Y. Chen, H. Li, X. Wu, Y. Tang, Q. Zhang, A. Pan, J. Jiang, R. Yu, Y. Huang, X. Duan.
2. Few-layer molybdenum disulfide transistors and circuits for high-speed flexible electronics, Nat. Commun. 5, 5143 (2014) , R. Cheng, S. Jiang, Y. Chen, Y. Liu, N.O. Weiss, H.-H. Cheng, H. Wu, Y. Huang, X. Duan.
3. Holey graphene frameworks for highly efficient capacitive energy storage, Nat. Commun. 5, 4554 (2014), Y. Xu, Z. Lin, X. Zhong, X. Huang, N. Weiss, Y. Huang, X. Duan.
4. Integration of molecular and enzymatic catalysts on graphene for biomimetic generation of antithrombotic species, Nat. Commun. 5, 3200(2014), T. Xue, B. Peng, M. Xue, X. Zhong, C.Y.Chiu, Y. Qu, L. Ruan, S. Jiang, . Dubin, R. Kaner, J.I. Zink, M. E. Meyerhoff, X. Duan, Y. Huang.
5. Highly efficient gate- tunable photocurrent generation in vertical heterostructures of layered materials, Nat. Nanotech. 8, 952-958 (2013), W. J. Yu, Y. Liu, H. Zhou, A. Yin, Z. Li, Y. Huang and X. Duan.
6. Vertically stacked multi-heterostructures of layered materials for logic transistors and complementary inverters, Nat. Mater. 12, 246-252 (2013), W. J. Yu, Z. Li, H. Zhou, Y. Chen, Y. Wang, Y. Huang, X. Duan.
7. Real-time electrical detection of nitric oxide in biological systems with sub-nanomolar sensitivity, Nat. Commun. 4, 2225 (2013), S. Jiang, R. Cheng, X. Wang, T. Xue, Y. Liu, A. Nel, Y. Huang, X. Duan.
8. A rational design of cosolvent exfoliation of layered materials by directly probing liquid–solid interaction, Nat. Commun. 4, 2213 (2013), U. Halim, C. R. Zheng, Y. Chen, Z. Lin, S. Jiang, R. Cheng, Y. Huang, X. Duan.
9. Chemical vapour deposition growth of large single crystals of monolayer and bilayer graphene, Nat. Commun. 4, 2096 (2013), H. Zhou, W. J. Yu, L. Liu, R. Cheng, Y. Chen, X. Huang, Y. Liu, Y. Wang, Y. Huang, X. Duan.
10. A low-temperature method to produce highly reduced graphene oxide, Nat. Commun, 4, 1539 (2013), H. Feng, R. Cheng, X. Zhao, X. Duan, J. Li.
11. High-frequency self-aligned graphene transistors with transferred gate stacks, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109, 11588-11592 (2012), R. Cheng, J. Bai, L. Liao, H. Zhou, Y. Chen, L. Liu, Y. Lin, S. Jiang, Y. Huang, X. Duan.
12. Plasmon resonance enhanced multicolour photodetection by grapheme, Nature Commun., 2, 579 (2011), Y. Liu, R. Cheng, L. Liao, H. Zhou, J. Bai, G. Liu, L. Liu, Y. Huang, X. Duan.
13. High speed graphene transistors with a self-aligned nanowire gate, Nature, 467, 305-308 (2010), L. Liao, Y. Lin, M. Bao, R. Cheng, J. Bai, Y. Liu, Y. Qu, K.L. Wang, Y. Huang, X. Duan.
14. Very large magnetoresistance in graphene nanoribbons, Nature Nanotech. 5, 655-659 (2010), J. Bai., R. Cheng, F. Xiu, L.Liao, M. Wang, A. Shailos, K.L. Wang, Y. Huang, X. Duan.
15. Graphene nanomesh, Nat. Nanotechnol. 5, 190-194 (2010), J. Bai, X. Zhong, S. Jiang, Y. Huang, X. Duan.


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发表于 2018-4-29 08:46:59 | 显示全部楼层

段镶锋的名字对大家来说并不陌生了,作为化学和材料领域双双进入百人堂的顶尖学者,已经获得了各种荣誉。而对于他的妻子,同样也是顶尖材料科学家的黄昱来说,很多人就显得有些陌生了。但是你知不知道,他们发表的顶级国际期刊基本都会署上对方的名字,不仅是生活上的伴侣,更是学术科研的良师益友。

故事要从中科大讲起,段镶锋1992年以优异的成绩进入中科大少年班学习,黄昱是他晚两年入学的师妹,可能是缘分,两人又相继赴美哈佛大学深造,在博士期间都在国际著名科学家Charles M. Lieber门下学习,而这位大牛也是化学领域全球顶尖一百名化学家中排名第一的存在,包括杨培东、崔屹等顶尖学者都曾在其门下学习。在博士期间两人就展开合作,双双获得了瞩目的成果。就在2001年,两人合作的课题获得了巅峰成就,被Science评为01年世界十大科技进展,并名列榜首。


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发表于 2018-6-3 08:38:56 | 显示全部楼层
近日,教育部公布2017年度“长江学者奖励计划”入选名单,我校5位教授入选,我院2位教授入选。其中,陈卓当选青年长江学者,段镶锋当选长江学者讲座教授。截至目前,学院“长江学者奖励计划”入选总数达8人。
段镶锋湖南大学化学化工学院特聘教授 ,2011 年入选“2000-2010年全球顶尖100位材料科学家榜单”排名第20 位、“全球100 位顶尖化学家榜单”排名第41位。段镶锋教授致力于纳米材料和纳米器件制备及其在电子学、新能源技术、生物诊断与治疗领域中的应用,在纳米线、石墨烯等纳米材料以及其在纳米电路和柔性器件中应用上作出了较突出的创新性贡献。

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发表于 2018-8-14 14:24:53 | 显示全部楼层
Joule:用石墨烯复合隔膜抑制多硫化物穿梭-锂硫电池

段镶锋课题组通过在聚丙烯(PP)隔膜上直接涂覆还原氧化石墨烯(rGO)/木质素磺酸钠(SL)复合材料薄层,得到rGO@SL/PP隔膜。其中多孔木质素网络中含有丰富的带负电的磺酸基团,有效地抑制带负电的多硫化物(PS)离子的转移而不影响带正电的Li+的传输。使用rGO@SL/PP隔膜的Li-S电池,在1000次循环后容量保持率为74%。


用石墨烯复合隔膜抑制多硫化物穿梭-锂硫电池

用石墨烯复合隔膜抑制多硫化物穿梭-锂硫电池

Lei T, Chen W, Lv W, et al. Inhibiting Polysulfide Shuttling with a Graphene Composite Separator for Highly Robust Lithium-Sulfur Batteries[J]. Joule, 2018.
DOI: 10.1016/j.joule.2018.07.022

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发表于 2018-12-19 12:38:44 | 显示全部楼层
段镶锋Nat. Rev. Mater.:多级次三维电极用于电化学储能!
在>10 g cm-2的质量负载的情况下仍然具有优异的电化学性能,是新型电极材料迈向商业化的关键一步。加州大学洛杉矶分校段镶锋团队综述了近年来,较厚的3D电极在突破电荷传递局限方面的关键进展。重点关注电化学系统中的电荷传递行为以及具有连续导电网络(用于电子传递)以及相互贯通的多级次孔道结构(用于离子传递)的3D结构的设计。

多级次三维电极

多级次三维电极

Sun H, Duan X, et al. Hierarchical 3Delectrodes for electrochemical energy storage[J]. Nature Reviews Materials,2018.
DOI: 10.1038/s41578-018-0069-9
https://www.nature.com/articles/s41578-018-0069-9

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发表于 2018-12-25 13:14:31 | 显示全部楼层
段镶锋AM综述:高性能Pt基ORR催化剂的纳米结构设计
ORR是离子交换膜燃料电池中重要的半反应,如何提高Pt基催化剂ORR的活性和稳定性并最大化的利用Pt是近年来的研究热点与难点。这篇综述中,作者总结了设计高性能Pt基ORR催化剂的策略,包括尺寸和组分的调控、形貌和晶面的调控、掺杂、载体的选择等。最后对Pt基ORR催化剂面临的挑战和未来的发展方向做了展望。

高性能Pt基ORR催化剂的纳米结构设计

高性能Pt基ORR催化剂的纳米结构设计

Liu M, Duan X, HuangY, et al. Nanoscale Structure Design for High-Performance Pt-Based ORR Catalysts[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI:10.1002/adma.201802234
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201802234

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发表于 2019-3-21 08:54:42 | 显示全部楼层
加州大学洛杉矶分校的黄昱以及段镶锋(共同通讯作者)等人综述归纳了范德华整合策略在非二维材料体系中的应用,并且还讨论了这一策略方法在构建新型异质结构以及超晶格体系的潜力。该文章首先介绍了范德华作用等基本概念,归纳总结了范德华整合策略的定义和要求,还罗列了目前一些典型的范德华构建模块。之后,作者还概述了范德华异质结构的发展历史。最后,该文还重点探讨了通过范德华整合不仅能够形成包括三维在内的异质结构,基于这些不同维度的异质结构还能够创造一系列具有独特性能的新型器件。通过该文的论述,作者归纳总结了无化学键参与的范德华整合策略是一项低能量的材料集成整合方式,能够为探索创造新型器件带来全新的机遇。2019年03月20日,相关成果以题为“Van der Waals integration before and beyond two-dimensional materials”的文章在线发表在Nature上。

传统化学键合异质结构界面的结构表征

传统化学键合异质结构界面的结构表征

文献链接:Van der Waals integration before and beyond two-dimensional materials(Nature, 2018, DOI: 10.1038/s41586-019-1013-x)

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发表于 2019-8-7 09:05:40 | 显示全部楼层
在过去的二十年中,半导体纳米线作为功能电子和光电器件自下而上组装的最佳定义的纳米级构建模块之一引起了广泛关注。段镶锋黄昱团队全面回顾了探索用于功能纳米电子和宏观电子组装的半导体纳米线的持续努力。
首先,简要概述各种半导体纳米线和纳米线异质结构的合成控制,其具有精确控制的物理尺寸,化学成分,异质结构界面和电子特性,以确定纳米线电子器件的材料基础。然后,总结了一系列装配策略,这些装配策略用于创建具有受控空间位置,方向和密度的有序纳米线阵列,这对于构建来自合成半导体纳米线的日益复杂的电子器件和电路是必不可少的。接下来,回顾了基本的电子特性和各种单纳米线晶体管概念。结合可设计的电子特性和可控组装方法,讨论了一系列由纳米线构件组装而成的纳米级器件和集成电路,以及可解决方案加工的纳米线薄膜晶体管的独特设计,用于高性能大面积柔性电子产品。最后,简要介绍了常设挑战和未来机遇。

半导体纳米线

半导体纳米线

Jia,C., Lin, Z., Huang, Y. & Duan, X. Nanowire Electronics: From Nanoscale to Macroscale. Chem. Rev., 2019
DOI:10.1021/acs.chemrev.9b00164 (2019)
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.9b00164

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